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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，一质量为m=1kg的滑块从半径为R=0.8m的光滑四分之一圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的底端B与水平传送带相切，传送带的运行速度恒为v=6m/s，长为L=2m，滑块滑到传送带上后做匀加速直线运动，滑到传送带末端C时，恰好被加速到与传送带的速度相同．（取g=10m/s2）
    求：
    （1）滑块经B点时对弧形槽的压力F
    （2）滑块与传送带间的动摩擦因数μ．
    （3）此过程中，由于摩擦产生的热量Q．
    分析：（1）滑块从A运动到B的过程中，只有重力做功，根据机械能守恒定律求出滑块到达底端B时的速度．滑块经过B时，由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，根据牛顿运动定律求解滑块对轨道的压力；
    （2）滑块滑上传送带后向右做匀加速运动，由题，滑块滑到传送带的右端C时，其速度恰好与传送带的速度相同，根据动能定理或牛顿第二定律、运动学公式求解动摩擦因数μ；
    （3）根据运动学公式求出滑块从B到C的运动时间，即可求出此时间内传送带的位移，得到滑块与传送带的相对位移，摩擦而产生的热量Q等于滑动摩擦力与相对位移大小的乘积．
    解答：解：（1）滑块从A运动到B的过程中，由机械能守恒定律得：
    mgR=
    1
    2
    mv02
    解得v0=2m/s
    在B点：F-mg=m
    mv02
    R

    代入解得：F=30N
    由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力为F=F=30N，方向竖直向下．
    （2）滑块从B运动到C的过程中，根据牛顿第二定律得：μmg=ma
    又：v2-v02=2aL
    联立上两式解得：μ=0.5
    （3）设滑块从B运动到C的时间为t，
    加速度：a=μg=5m/s2．
    L=
    v0+v
    2
    t
    在这段时间内传送带的位移为：
    S传=vt
    传送带与滑块的相对位移为：△S=S传-L
    故滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量：Q=μmg?△S
    带入数据得：Q=2J
    答：（1）滑块到达底端B时对轨道的压力是30N，方向竖直向下；
    （2）滑块与传送带问的动摩擦因数μ是0.5；
    （3）此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q是2J．
    点评：本题是机械能守恒定律、向心力、牛顿第二定律、运动学公式的综合应用，容易出错的地方是：Q=μmgL，应根据相对位移求解摩擦生热．
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    mg
    IL
    =
    0.4
    2×0.2
    的绝缘光滑足够长的斜面上由静止开始下滑，求：
    （1）此物体在斜面Q上运动的最大速度．
    （2）此物体在斜面上运动的距离．
    （3）此物体在斜面上运动的时间．

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    （1）求匀强磁场的磁感应强度B．
    （2）求线圈的下边刚离开磁场的瞬间，线圈的加速度的大小和方向．
    （3）在线圈的下边通过磁场的过程中，线圈中产生的焦耳热Q是多少？通过线圈的电荷量q是多少？

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