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    如图所示，绝缘传送带与水平地面成37°角，倾角也是37°的绝缘光滑斜面固定于水平地面上且与传送带良好对接，轻质绝缘弹簧下端固定在斜面底端。皮带传动装置两轮轴心相L=6 m，B、C分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑。现将质量m=0.1kg、电荷量q=+2× 10-5 C的工件(视为质点，电荷量保持不变)放在弹簧上，用力将弹簧压缩至A点后由静止释放，工件滑到传送带端点B时速度v0= 8m/s，AB间的距离s=1m，AB间无电场，工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.25。（g取10m/s2。sin37°=0.6，cos37°=0.8）

    (1)求弹簧的最大弹性势能;

    (2)若皮带传动装置以速度v顺时针匀速转动，且v可取不同的值(安全运行的最大速度为10 m/s)，在工件经过B点时，先加场强大小E=4×104 N/C，方向垂直于传送带向上的均强电场，0.5s后场强大小变为E'=1.2 ×105 N/C，方向变为垂直于传送带向下。工件要以最短时间到达C点，求v的取值范围;

    (3)若用Q表示工件由B至C的过程中和传送带之间因摩擦而产生的热量，在满足(2)问的条件下，请推出Q与v的函数关系式。

     

    【答案】

    (1)  (2)  (3)

    【解析】

    试题分析：(1) 从A到B的过程中，由机械能守恒定律有 

    代入数据可得 ，

    (2)工件经过B点运动 的过程中，根据 可知，摩擦力为零，工件做匀减速运动，故有： ， ，

    所以 ， 

    当场强大小变为 ，方向变成垂直于传送带向下后，要使工件以最短时间到达C点，传送带对它的滑动摩擦力要一直向上，设满足此条件的传送带最小速度为 

    根据牛顿第二定律有:  ， 

    工件沿传送带发生的位移 

     ，解得 

    所以当传送带以 运动时，工件将以最短时间到达C点

    (3) 由于第一个过程中摩擦力为零，所以只在第二个过程中产生热量，

    在第二个过程中经历的时间为

    传送带在时间内发生的位移

    故

    代入数据可得

    考点：考查了牛顿第二定律，运动学公式，能量守恒定律的综合应用，难度较大

     

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    		2gR
    ，在PO的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场．一质量为m、电荷量为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑，恰好运动到C端后返回．物体与传送带间的动摩擦因数为μ，不计物体经过轨道与传送带连接处P时的机械能损失，重力加速度为g．求：

    （1）匀强电场的场强E为多大；
    （2）物体返回到圆弧轨道P点，物体对圆弧轨道的压力大小；
    （3）若在直线PC上方空间再加上磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场（图中未画出），物体从圆弧顶点A静止释放，运动到C端后做平抛运动，落地点离C点的水平距离为R，试求物体在传送带上运动的时间t．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    （1）物体滑上传送带后，向左运动的最远距离sm ；

    （2）物体滑上传送带到第一次离开传送带过程中，传送带克服小滑块的摩擦力所做的功W；

    （3）经过足够长时间的运动后，物体能否停下来？（直接给出结论即可）

     

     

     

     

     

     

     

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    （1）物体滑上传送带后，向左运动的最远距离sm ；

    （2）物体滑上传送带到第一次离开传送带过程中，传送带克服小滑块的摩擦力所做的功W；

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