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如图(a)所示,一倾角为37°的传送带以恒定速度运行.现将一质量m=2kg的小物...

如图(a)所示,一倾角为37°的传送带以恒定速度运行.现将一质量m=2kg的小物体以某一初速度放上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图(b)所示,取沿传送带向上为正方向,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)0-10s内物体位移的大小;
(2)物体与传送带间的动摩擦因数;
(3)0-10s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量Q.

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(1)速度图象的“面积”大小等于位移,物体在0-2s内的位移为正值,在2-10s内的位移为负值. (2)根据斜率求出加速度,由牛顿第二定律求解物体与传送带间的动摩擦因数. (3)0-10s内物体机械能增量等于动能增加量与重力势能增加量之和.在前6s内物体与传送带发生相对滑动,求出相对位移△s,产生的热量为Q=μmgcosθ•△s. 【解析】 (1)根据速度图象的“面积”大小等于位移,则得物体在0-10s内的位移为   s=m-m=33m (2)由图象知,物体在传送带上滑动时的加速度为a== 对此过程,由牛顿第二定律得   μmgcosθ-mgsinθ=ma 解得  μ= (3)物体被送上的高度为h=ssinθ=19.8m,重力势能增加量为 △EP=mgh=396J 动能增加量为△EK==27J 故机械能的增加量为△E=△EP+△EK=423J 0-10s内只有前6s内发生相对滑动. 在0-6s内传送带运动的距离为s带=s带t=6×6m=36m,物体的位移为s物=m=9m 则物体与传送带的相对位移大小为△s=s带-s物=27m 产生的热量为Q═μmgcosθ•△s=405J. 答: (1)0-10s内物体位移的大小是33m; (2)物体与传送带间的动摩擦因数是0.94; (3)0-10s内物体机械能增量是423J,因与传送带摩擦产生的热量Q是405J.
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考点分析:
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某同学到实验室做《测电源电动势和内阻》的实验时,发现实验台上有以下器材:待测电源(电动势未知,内阻约为2Ω);一个阻值未知的电阻R;多用电表一只;电压表两只;电流表一只;滑动变阻器一只;开关一个,导线若干.
(1)该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压,电表指针和选择开关分别如图所示,则该电表读数为______V;
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(2)为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R的阻值,他设计了如图所示的电路.实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数,在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值.并作出下列三幅U---I图线来处理实验数据,从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R的值.
其中,可直接算出电源电动势和内电阻的图是______,可直接算出定值电阻R的图是______
(3)本实验中定值电阻的测量存在误差,造成这一误差的原因是______
A.由电压表V1、V2分流共同造成 B.由电压表V1、V2分流及电流表分压共同造成
C.只由电压表V2分流造成        D.由电流表、滑动变阻器分压共同造成.
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如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动.在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.
用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g,小球的质量为m.
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为______cm.
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v=______

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B.从该时刻起经过0.2s,Q质点相对平衡位置的位移为0.2m
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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