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【题目】如图所示,浅色传送带A、B两端距离L=22m,以速度逆时针匀速转动,并且传送带与水平面的夹角为,现将一质量的煤块轻放在传送带的A端,煤块与传送带间的动摩擦因数,g,则下列叙述正确的是。

A. 煤块从A端运动到B端所经历时间为2.5s

B. 煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹为8m

C. 煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为120J

D. 煤块从A端运动到B端时重力的功率为280W

【答案】ACD

【解析】

煤块放在传送带后受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,一定先向下做匀加速直线运动。设经过时间t1,煤块的速度与传送带相同,匀加速运动的加速度大小为a1,则根据牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1,可得 a1=g(sinθ+μcosθ)=10×(sin30°+×cos30°)=8m/s2
v0=a1t1 t1=1.5s;此过程通过的位移大小为 x1==9m<L。由于mgsinθ>μmgcosθ.故煤块速度大小等于传送带速度大小后,继续匀加速向下运动,受到的滑动摩擦力沿斜面向上。设煤块接着做匀加速运动的加速度为a2,运动的时间为t2,则mgsinθ-μmgcosθ=ma2,可得 a2=g(sinθ-μcosθ)=10×(sin30°-0.5×cos30°)=2m/s2L-x1=v0t2+a2t22,代入数据得:22-9=12t2+×2×t22解得 t2=1s。故煤块从AB的运动时间是t=t1+t2=2.5s。故A正确。由于第一个过程煤块与传送带间的相对位移大小v0t1-x1=9m,此过程中煤块留下的痕迹向前;第二个过程煤块与传送带间的相对位移大小(L-x1)-v0t2=1m,此时煤块留下的痕迹向后,所以煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹长度为9m,选项B错误;煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为 Q=μmgcosθL,其中L=9m+1m=10m;代入数据解得 Q=120J,故C正确。煤块从A端运动到B端时速度 v=v0+a2t2=12+2×1=14m/s,此时重力的瞬时功率为 P=mgvsinθ=4×10×14×sin30°=280W,故D正确故选ACD。

练习册系列答案
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A. 使用绝缘笔,在电容屏上也能进行触控操作

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D. 卫星从地面发射时的发射速度越大,则卫星距离地面的高度就越大,其环绕速度则可能大于第一宇宙速度

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B. 上升的最大高度h0

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钩码质量m/g

0

10

20

30

40

50

弹簧总长度l/cm

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

5.50

弹力大小F/N

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

(1)关于本实验,下列说法正确的是_________

A.悬吊钩码时,应在钩码静止后再读数

B.应在弹簧的弹性限度范围内进行测量

C.在安装刻度尺时,必须使刻皮尺保持竖直状态

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(3)如果实验时将指针固定在图8P点上方的Q处,测出弹簧的劲度系数与弹簧的劲度系数的真实值相比,可能_________(选填偏大偏小不变”)。

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C.a的劲度系数比b的大

D.测得的弹力与弹簧的长度成正比

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B. 滑块在0.1~0.2 s时间间隔内沿斜面向下运动

C. 滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25

D. 在滑块与弹簧脱离之前,滑块一直在做加速运动

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同步练习册答案
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