传送带被广泛应用于各行各业.由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同.物体在传送带上的运动情况也有所不同.如图所示.一倾斜放置的传送带与水平面的倾角θ=370.在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行.M.N为传送带的两个端点.MN两点间的距离L=7m.N端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住.在传送� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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传送带被广泛应用于各行各业。由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同，物体在传送带上的运动情况也有所不同。如图所示，一倾斜放置的传送带与水平面的倾角θ=37⁰，在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行。M、N为传送带的两个端点，MN两点间的距离L=7m。N端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住。在传送带上的O处先后由静止释放金属块A和木块B，金属块与木块质量均为1kg，且均可视为质点，OM间距离L=3m。sin37° = 0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²。传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。

（1）金属块A由静止释放后沿传送带向上运动，经过2s到达M端，求金属块与传送带间的动摩擦因数μ₁。

（2）木块B由静止释放后沿传送带向下运动，并与挡板P发生碰撞。已知碰撞时间极短，木块B与挡板P碰撞前后速度大小不变，木块B与传送带间的动摩擦因数μ₂=0.5。求：

a.与挡板P第一次碰撞后，木块B所达到的最高位置与挡板P的距离；

b.经过足够长时间，电动机的输出功率恒定，求此时电动机的输出功率。

解析：（1）金属块A在传送带方向上受摩擦力和重力的下滑分力，先做匀加速运动，并设其速度能达到传送带的速度v=2m/s，然后做匀速运动，达到M点。

金属块由O运动到M有 _即①………1分

且 t₁+t₂＝t 即 t₁+t₂＝2 ②………1分

v=at₁ 即 2=at₁ ③………1分

根据牛顿第二定律有 ④ ………1分

_由①②③_{式解得 t1=1s<t=2s}_{符合题设要求，加速度a=2m/s2}………1分

_由①_{式解得金属块与传送带间的动摩擦因数μ1=1}………1分

（2）a. 由静止释放后，木块B沿传送带向下做匀加速运动，其加速度为a₁，运动距离L_ON=4m，第一次与P碰撞前的速度为v₁

………1分

与挡板P第一次碰撞后，木块B以速度v₁被反弹，先沿传送带向上以加速度a₂做匀减速运动直到速度为v，此过程运动距离为s₁；之后以加速度a₁继续做匀减速运动直到速度为0，此时上升到最高点，此过程运动距离为s₂。

………1分

因此与挡板P第一次碰撞后，木块B所达到的最高位置与挡板P的距离

………1分

b. 木块B上升到最高点后，沿传送带以加速度a₁向下做匀加速运动，与挡板P发生第二次碰撞，碰撞前的速度为v₂

………1分

与挡板第二次碰撞后，木块B以速度v₂被反弹，先沿传送带向上以加速度a₂做匀减速运动直到速度为v，此过程运动距离为s₃；之后以加速度a₁继续做匀减速运动直到速度为0，此时上升到最高点，此过程运动距离为s₄。

………1分

木块B上升到最高点后，沿传送带以加速度a₁向下做匀加速运动，与挡板P发生第三次碰撞，碰撞前的速度为v₃

………1分

与挡板第三次碰撞后，木块B以速度v₃被反弹，先沿传送带向上以加速度a₂做匀减速运动直到速度为v，此过程运动距离为s₅；之后以加速度a₁继续做匀减速运动直到速度为0，此时上升到最高点，此过程运动距离为s₆。

………1分

以此类推，经过多次碰撞后木块B以2m/s的速度被反弹，在距N点1m的范围内不断以加速度a₂做向上的减速运动和向下的加速运动。

木块B对传送带有一与传送带运动方向相反的阻力

………1分

故电动机的输出功率

解得P=8w ………1分

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B．电压表（量程3V）

C．电压表（量程15V）

D．电流表（量程0.6A）

E．电流表（量程3A）

F．滑动变阻器（阻值范围0~10Ω）

G．滑动变阻器（阻值范围0~100Ω）

H．开关、导线若干

①实验中，电压表应选用____，电流表应选用____，滑动变阻器应选用____。（选填器材前的字母）

②在图2中按图1用笔画线代替导线将电路连线补充完整。

③如图3所示，他们根据实验数据绘制出U-I图像，其中U是电压表的读数，I是电流表的读数。由此可以得到，干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω。（结果保留两位有效数字）

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