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如图口所示,一倾角为37°的传送带以恒定速度运行.现将一质量m=lkg的小物体抛上传送带,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)0-8s内物体位移的大小;        
(2)物体与传送带间动摩擦因数;
(3)0-8s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量Q.

【答案】分析:(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2-8s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)0-8s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.
解答:解:(1)从图b中求出物体位移s=3×2+4×2=14m ①
(2)由图象知,物体相对传送带滑动时的加速度α=lm/s2  ②
对此过程中物体分析得,μmgcosθ一mgsinθ=ma  ③,
解得μ=0.875 ④
(3)物体被送上的高度h=ssinθ=8.4m,重力势能增量△Ep=mgh=84J⑤
动能增量△E k==6J  ⑥
机械能增加△E=△Ep+△E k=90J   ⑦
0-8s内只有前6s发生相对滑动.
0-6s内传送带运动距离.s=4x6m=24m  ⑧
0-6s内物体位移s=6m ⑨
产生的热量Q=μmg cosθ?s相对=126J ⑩‘
答:
(1)0-8s内物体位移的大小是14m;
(2)物体与传送带间动摩擦因数是0.875;
(3)0-8s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量Q是126J.
点评:本题一要读懂速度图象,根据图象分析物体的运动情况,求出位移和加速度,二要根据牛顿第二定律和功能关系求解相关的量,对于热量,要根据相对位移求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

社团活动中,某学习小组要探究导电溶液的电阻在体积一定时,其电阻值与长度的关系.现选取一根乳胶管,里面浇灌了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱,进行了如下实验:
(1)该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧.现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材供选择:
A.直流电源:电动势12V,内阻很小,额定电流1A;
B.电流表A1:量程0~10mA,内阻约10Ω;
C.电流表A2:量程0~600mA,内阻约0.5Ω;
D.电流表V:量程0~15V,内阻约15kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值1kΩ;
F.滑动变阻器R2:最大阻值5kΩ;
G.开关.导线等
在可供选择的器材中,应选用的电流表是
A
 
1
A
 
1
(填“A1”或“A2”),应该选用的滑动变阻器是
R
 
2
R
 
2
(填“R1”或“R2”);
(2)根据所选的器材在如图1所给的方框内画出实验的电路图;
(3)握住乳胶管两端把它均匀拉长,多次实验测得的盐水柱长度L、电阻R的数据如下表:
实验次数 1 2 3 4 5 6
长度L(cm) 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0
电阻R(kΩ) 1.3 2.1 3.0 4.1 5.3 6.7
为了研究电阻R与长度L的关系,该小组用纵坐标表示电阻R,用横坐标表示L2,作出了如图2所示的一条过原点的直线,直线倾角为θ,已知乳胶管中盐水的体积为V0,则乳胶管中盐水的电阻率为ρ=
k
V
 
0
k
V
 
0

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

在验证动量守恒定律实验中,同学们不仅完成了课本原来的实验,还用相同的器材进行多方面的探索及尝试.下面是甲、乙两组同学的实验,请回答相关的问题:
(Ⅰ)甲组同学采用如图1所示的装置,由斜槽和水平槽构成.将复写纸与白纸铺在水平放的木板上,重垂线所指的位置为O.实验时先使a球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作多次,得到多个落点痕迹平均位置P;再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让a球仍从固定位置由静止开始滚下,与b球发生对心正碰,碰后a球不被反弹.碰撞后a、b球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作多次得到多个落点痕迹平均位置M、N.
(1)若a球质量为m1,半径为r1;b球质量为m2,半径为r2.则
C
C

A.m1>m2 r1>r2    B.m1>m2 r1<r2
C.m1>m2 r1=r2     D.m1<m2 r1=r2
(2)以下提供的器材中,本实验必需的有
AC
AC

A.刻度尺   B.打点计时器    C.天平   D.秒表
(3)设a球的质量为m1,b球的质量为m2,则本实验验证动量守恒定律的表达式为(用m1、m2、OM、OP、ON表示)
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON

(Ⅱ)乙组同学误将重锤丢失,为了继续完成实验则将板斜放,上端刚好在槽口抛出点,标记为O.板足够长小球都能落在板上,如图2,采用甲组同学相同的操作步骤完成实验.
(4)对该组同学实验的判断正确的是
BD
BD

A.乙组同学无法完成验证动量守恒定律
B.秒表也不是乙组同学的必需器材
C.乙组同学必须测量斜面倾角θ
D.图2中N为b球碰后落点
(5)设a球的质量为m1,b球的质量为m2,则本实验验证动量守恒定律的表达式为
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON

(6)如果a,b球的碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON
. (要求第(5)(6)结论用m1、m2、OM、OP、ON表示)  

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科目:高中物理 来源: 题型:

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(1)0-8s内物体位移的大小;        
(2)物体与传送带间动摩擦因数;
(3)0-8s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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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图口所示,一倾角为37°的传送带以恒定速度运行.现将一质量m=lkg的小物体抛上传送带,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)0-8s内物体位移的大小;        
(2)物体与传送带间动摩擦因数;
(3)0-8s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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