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17.如圖所示,OO′右側(cè)是絕緣的水平面,左側(cè)是一水平足夠長(zhǎng)的傳送帶,正以速度v0順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),絕緣平面與傳送帶銜接處良好.今在距離OO'為x0處放一靜止的帶正電的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),其質(zhì)量為m,所帶電荷量不變(電荷量q未知).物塊在電場(chǎng)力作用下向左運(yùn)動(dòng),并沖上傳送帶.已知:物塊受的電場(chǎng)力Eq=mg,傳送帶的恒定速度為v0=12gx0;水平面和傳送帶與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5.求:
(1)物塊在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)時(shí),距OO′的最大水平距離s;
(2)物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)為了維持傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)傳送帶多提供的能量是多大?

分析 (1)由動(dòng)能定理求的到達(dá)B點(diǎn)的速度,再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的位移;
(2)通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)共識(shí)求的物塊相對(duì)與傳送的位移,電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶多提供的能量等于傳送帶克服摩擦力做的功

解答 解:(1)物體由A到B,設(shè)到達(dá)B點(diǎn)速度為vt,由動(dòng)能定理得:
Eqx0-μmgx0=12mv2t 
解得:vt=gx0
由公式:0-v2t=-2μgs  
得物塊距OO′的最大水平距離:s=gx02μg=x02μ
(2)設(shè)物塊在傳送帶上速度減為零后,從傳送帶返回達(dá)到與傳送帶相同的速度v0時(shí)的位移為x,由動(dòng)能定理得:μmgx=12mv20-0      
得:x=14x0<x0,故物塊沒(méi)有到達(dá)B點(diǎn)時(shí),已經(jīng)達(dá)到了和傳送帶相同的速度.
物塊在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:t1=vtμg=gx0μg=2x0g      
物塊從左向右返回到與傳送帶具有相同速度v0的時(shí)間:t2=v0μg=x0g
物塊相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中傳送帶的位移:s1=v0(t1+t2)               
傳送帶所受到的摩擦力:f=μmg
電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶多提供的能量等于傳送帶克服摩擦力做的功:
W=fs1=μmg×12gx0×3x0g=34mgx0            
答:(1)物塊在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)時(shí),距OO′的最大水平距離s為x02μ
(2)物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)為了維持傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)傳送帶多提供的能量是34mgx0

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了運(yùn)動(dòng)學(xué)公式與動(dòng)能定理的應(yīng)用,關(guān)鍵是抓住提供的能量全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能即可

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.如圖所示,小李在公園游玩時(shí)將吊床用繩子栓在兩棵樹(shù)上等高位置,他先坐在吊床上,靜止時(shí)兩繩與豎直方向的夾角為θ1;然后他躺在吊床上,靜止時(shí)兩繩與豎直方向的夾角為θ2.已知θ1>θ2,設(shè)吊床對(duì)小李的作用力F1,吊床兩端系繩中的拉力為F2,則(  )
A.坐著比躺著時(shí)F1B.躺著比坐著時(shí)F1
C.躺著比坐著時(shí)F2D.坐著比躺著時(shí)F2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.如圖甲所示,傾角為θ的粗糙斜面體固定在水平面上,初速度為v0=10m/s,質(zhì)量為m=1kg的小木塊沿斜面上滑,若從此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),整個(gè)過(guò)程中小木塊速度v的平方隨路程變化的關(guān)系圖象如圖乙所示,取g=10m/s2(  )
A.0~5s內(nèi)小木塊做勻減速運(yùn)動(dòng)
B.在t=1s時(shí)刻,摩擦力反向
C.斜面傾角θ=37°
D.小木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.在穩(wěn)定軌道上的空間站中,有如圖所示的裝置,半徑分別為r和R的甲、乙兩個(gè)光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上,軌道之間有一條水平軌道CD相通,宇航員讓一小球以一定的速度先滑上甲軌道,通過(guò)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的CD段,又滑上乙軌道,最后離開(kāi)兩圓軌道,那么( �。�
A.小球在剛到達(dá)C或D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道沒(méi)有壓力
B.小球經(jīng)過(guò)甲軌道最高點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過(guò)乙軌道最高點(diǎn)時(shí)速度大
C.小球在圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)軌道的壓力處處大小相等
D.當(dāng)小球的初速度減小時(shí),小球有可能不能到達(dá)乙軌道的最高點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖,空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直.在電磁場(chǎng)區(qū)域中,有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球.O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心,a、b、c、d為圓環(huán)上的四個(gè)點(diǎn),a點(diǎn)為最高點(diǎn),c點(diǎn)為最低點(diǎn),bOd沿水平方向.已知小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等.現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放.下列判斷正確的是( �。�
A.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的14時(shí),洛侖茲力最大
B.小球一定又能回到a位置
C.小球從a點(diǎn)到b點(diǎn),重力勢(shì)能減小,電勢(shì)能增大
D.小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電勢(shì)能增大,動(dòng)能先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.如圖甲所示,一根水平張緊彈性長(zhǎng)繩上有等間距的O、P、Q質(zhì)點(diǎn),相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間距離為1.0m,t=0時(shí)刻O(píng)質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開(kāi)始沿y軸方向振動(dòng),并產(chǎn)生沿x軸正方向傳播的波,O質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示.當(dāng)O質(zhì)點(diǎn)第一次達(dá)到正向最大位移時(shí),P質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng),則( �。�
A.質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向?yàn)閥軸正向
B.O、P兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離為半個(gè)波長(zhǎng)
C.這列波傳播的速度為1.0m/s
D.在一個(gè)周期內(nèi),質(zhì)點(diǎn)O通過(guò)的路程為0.4m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.2014年4月30日天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)遙遠(yuǎn)行星--繪架座β星b,這顆系外行星赤道上某點(diǎn)繞自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度約為每小時(shí)10萬(wàn)公里,一天僅8小時(shí),質(zhì)量約為木星的7倍.已知木星赤道上某點(diǎn)繞自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度約為每小時(shí)4.7萬(wàn)公里,一天10小時(shí).則繪架座β星b與木星相比(  )
A.赤道半徑較小
B.自轉(zhuǎn)角速度較小
C.第一宇宙速度較小
D.赤道表面上靜止物體的向心加速度較大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.在水平面上有a、b兩點(diǎn),相距20cm,一質(zhì)點(diǎn)在一恒定的合外力作用下沿a向b做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)0.2s的時(shí)間先后通過(guò)a、b兩點(diǎn),則該質(zhì)點(diǎn)通過(guò)a、b中點(diǎn)時(shí)的速度大小為( �。�
A.若力的方向由a向b,則大于1m/s,若力的方向由b向a,則小于1m/s
B.若力的方向由a向b,則小于1m/s,若力的方向由b向a,則大于1m/s
C.無(wú)論力的方向如何均小于1m/s
D.無(wú)論力的方向如何均大于1m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.如圖所示,在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)x軸上、下方分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向均垂直紙面向里.一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子從y軸上的P點(diǎn)以一定的初速度沿y軸正方向射出,粒子經(jīng)過(guò)時(shí)間t第一次從x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入下方磁場(chǎng),速度方向與x軸正向成45°角,當(dāng)粒子再次回到x軸時(shí)恰好經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O.已知OP=L,不計(jì)粒子重力.求:
(1)帶電粒子的初速度大小v0;
(2)x軸上、下方磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度之比B1B2

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同步練習(xí)冊(cè)答案