【題目】如圖甲所示,工廠利用傾角θ=37°的皮帶傳輸機(jī),將每個(gè)質(zhì)量m= 8kg的木箱從地面運(yùn)送到高h=3.15m的平臺(tái)上,機(jī)械手每隔1s就將一個(gè)木箱放到傳送帶的底端,傳送帶的皮帶以恒定的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且不打滑。木箱放到傳送帶上的部分v-t圖象如圖乙所示,已知各木箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相等。若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g10m/s2。求:

(1)木箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;

(2)傳送帶上最多有幾個(gè)木箱同時(shí)在向上輸送;

(3)皮帶傳輸機(jī)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),從機(jī)械手放上第一個(gè)木箱開(kāi)始計(jì)時(shí)的1分鐘內(nèi),因?yàn)槟鞠涞姆湃,電?dòng)機(jī) 需要多做的功(不考慮電動(dòng)機(jī)能量損耗)

【答案】(1) (2)11 (3)14640J

【解析】

(1)由乙圖得出木箱運(yùn)動(dòng)的加速度和皮帶運(yùn)動(dòng)的速度,根據(jù)牛頓第二定律求解動(dòng)摩擦因數(shù)μ;

(2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求出木箱加速的位移,木箱相對(duì)皮帶靜止后,相鄰兩個(gè)木箱之間的距離都相等,結(jié)合傳送帶的長(zhǎng)度列式求解即可;

(3)先求出一個(gè)木箱在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量和增加的動(dòng)能和重力勢(shì)能,再求出從開(kāi)始的1分鐘內(nèi)共傳送木箱的個(gè)數(shù),求和即可電動(dòng)機(jī)需要多做的功.

(1)由乙圖可知,木箱運(yùn)動(dòng)的加速度為:

皮帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度為:v=0.5m/s,

根據(jù)牛頓第二定律得:μmgcosθ-mgsinθ=ma

解得:

(2)木箱加速運(yùn)動(dòng)的位移為:

木箱相對(duì)皮帶靜止后,相鄰兩個(gè)木箱之間的距離都相等,有:△L=vt=0.5m

傳送帶的長(zhǎng)度為:

L=10L+x1

所以傳送帶上最多同時(shí)存在的木箱個(gè)數(shù)為11個(gè)

(3)木箱再傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí),和皮帶間的相對(duì)位移為:△x=vt-x1=0.5×1-0.25=0.25m,

和皮帶間的摩擦產(chǎn)生的熱量為:Q1=μmgcosθx=13J

木箱最終增加的動(dòng)能為:

木箱到達(dá)平臺(tái)增加的重力勢(shì)能為:EP1=mgh=252J

從開(kāi)始的1分鐘內(nèi)共傳送木箱的個(gè)數(shù)N=1×60=60個(gè),其中50個(gè)已經(jīng)到達(dá)平臺(tái),還有10個(gè)正在傳送帶上,

到達(dá)平臺(tái)的50個(gè),電動(dòng)機(jī)做的功為:W1=50(Q1+EK1+EP1)=13300J,

在傳送帶上的已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)得10個(gè)木箱增加的動(dòng)能為:10EK1=10J,

10個(gè)木箱的摩擦生熱為:10Q1=130J,

10個(gè)木箱增加的重力勢(shì)能共為:EP′=10mgxsin37°+mgLsin37°+2mgLsin37°+…+9mgLsin37°=10mgxsin37°+mgLsin37°(1+2+3+…+9)=1200J,

所以電動(dòng)機(jī)多做的功為:W=W1+10EK1+10Q1+EP′=14640J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中

(1)下列哪些器材是多余的________

①電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器②天平③低壓直流電源、芗(xì)繩

⑤紙帶⑥小車(chē)⑦鉤碼、嗝氡怼、嵋欢擞谢喌拈L(zhǎng)木板

(2)要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪需要的器材是:________

(3)在一次實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一紙帶,如圖所示AB、CD為四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),且兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出,所用交流電頻率為50Hz,紙帶上各點(diǎn)對(duì)應(yīng)單位為厘米的刻度尺上的刻度值如圖所示,則B點(diǎn)的速vB________m/s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一輕彈簧一端系在墻上O點(diǎn),自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn)。今將一質(zhì)量為m的小物塊靠著彈簧,將其壓縮到A點(diǎn),然后釋放,小物塊能在水平面上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止。物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定,下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 物體從AB速度越來(lái)越大,從BC速度越來(lái)越小

B. 物體從AB先加速后減速,從BC速度越來(lái)越小

C. 物體從AB加速度先減小后增大,從BC加速度不變

D. 物體從AB加速度先增大后減小,從BC加速度不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一根彈性細(xì)繩頸度系數(shù)k=5N/m,將其一端固定,另一端穿過(guò)一光滑小孔O且系住一質(zhì)量為m=1kg的小滑塊,滑塊放在水平地面上.當(dāng)細(xì)繩豎直時(shí),小孔O到懸點(diǎn)的距離恰為彈性細(xì)繩原長(zhǎng),小孔O到正下方水平地面上P點(diǎn)的距離為h=0.5m,滑塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,彈性細(xì)繩始終在其彈性限度內(nèi),g=10m/s2,求當(dāng)滑塊置于水平面恰好能保持靜止時(shí),滑塊到P點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,物體在離斜面底端5m處由靜止開(kāi)始下滑,若物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,斜面傾角為37°.求:

(1)物體在斜面上的加速度;

(2)求物體從靜止到達(dá)斜面底端所用時(shí)間以及到達(dá)底端速度。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動(dòng)能E后,從地面豎直升空,當(dāng)煙花彈上升的速度為零時(shí),彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分,兩部分獲得的動(dòng)能之和也為E,且均沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。爆炸時(shí)間極短,重力加速度大小為g,不計(jì)空氣阻力和火藥的質(zhì)量,求

(1)煙花彈從地面開(kāi)始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過(guò)的時(shí)間;

(2)爆炸后煙花彈向上運(yùn)動(dòng)的部分距地面的最大高度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖所示的甲或乙方案來(lái)進(jìn)行.

(1)比較這兩種方案,___________(選填A. “B. “)方案好些。

(2)如圖是該實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,測(cè)得每?jī)蓚(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示,已知每?jī)蓚(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=0.1 s,物體運(yùn)動(dòng)的加速度a= __________ m/s2;該紙帶是_________(選填A.“B.“”)實(shí)驗(yàn)方案得到的。

(3)如圖是采用甲方案得到的一條紙帶,在計(jì)算圖中N點(diǎn)速度時(shí),幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)行,其中正確的是_____

A.vNgnT B.vN C.vN D.vNg(n-1)T

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.已知a、b小球的質(zhì)量分別為mamb,半徑分別是rarb,圖中P點(diǎn)為單獨(dú)釋放a球的平均落點(diǎn),MNa、b小球碰撞后落點(diǎn)的平均位置。

(1)本實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是_________

A.斜槽軌道必須是光滑的

B.斜槽軌道末端的切線水平

C.入射小球每次都從斜槽上的同一位置無(wú)初速釋放

D.入射球與被碰球滿足mamb,rarb

(2)為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律需要測(cè)量OP間的距離x1,則還需要測(cè)量的物理量有_______、_______用相應(yīng)的文字和字母表示)。

(3)如果動(dòng)量守恒,須滿足的關(guān)系式是______________________用測(cè)量物理量的字母表示)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】有一個(gè)額定電壓為2.8V,功率約為0.8W的小燈泡,現(xiàn)要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的IU圖象,有下列器材供選用:

A.電壓表(0~3V,內(nèi)阻6kΩ)

B.電壓表(0~15V,內(nèi)阻30kΩ)

C.電流表(0~3A,內(nèi)阻0.1Ω)

D.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻0.5Ω)

E.滑動(dòng)變阻器(10Ω,2A)

F.滑動(dòng)變阻器(200Ω,0.5A)

G.蓄電池(電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì))

(1)用如圖1所示的電路進(jìn)行測(cè)量,電流表應(yīng)選用__,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__(用序號(hào)字母表示)

(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得此燈泡的伏安特性曲線如圖2所示,由圖象可求得此燈泡在正常工作時(shí)的電阻為________Ω

(3)若將此燈泡與電動(dòng)勢(shì)6V、內(nèi)阻不計(jì)的電源相連,要使燈泡正常發(fā)光,需串聯(lián)一個(gè)阻值為____Ω的電阻(保留3位有效數(shù)字)

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