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16.電機(jī)帶動(dòng)水平傳送帶以速度v勻速傳動(dòng),一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上,如圖所示.若小木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)小木塊與傳送帶相對靜止時(shí),求:
(1)小木塊的位移;
(2)傳送帶轉(zhuǎn)過的路程;
(3)摩擦過程產(chǎn)生的摩擦熱;
(4)電機(jī)帶動(dòng)傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)輸出的總能量.

分析 (1)小木塊在滑動(dòng)摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出小木塊的位移;
(2)由位移時(shí)間公式求出傳送帶轉(zhuǎn)過的路程;
(3)摩擦熱等于滑動(dòng)摩擦力大小乘以相對位移.
(4)電機(jī)帶動(dòng)傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)輸出的總能量等于小木塊增加的動(dòng)能與摩擦熱之和.

解答 解:(1)小木塊做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度 a=\frac{μmg}{m}=μg
加速到v所用的時(shí)間:t=\frac{v}{a}=\frac{v}{μg}
這段時(shí)間內(nèi)小木塊的位移為 s=\frac{1}{2}at2=\frac{{v}^{2}}{2μg}
(2)傳送帶的路程 s′=vt=\frac{{v}^{2}}{μg}
(3)摩擦過程產(chǎn)生的摩擦熱 Q=μmg(s′-s)=μmg×(\frac{{v}^{2}}{μg}-\frac{{v}^{2}}{2μg})=\frac{1}{2}m{v}^{2}
(4)電機(jī)帶動(dòng)傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)輸出的總能量等于小木塊增加的動(dòng)能與摩擦熱之和,為 E=Q+\frac{1}{2}m{v}^{2}=mv2
答:
(1)小木塊的位移為\frac{{v}^{2}}{2μg};
(2)傳送帶轉(zhuǎn)過的路程為\frac{{v}^{2}}{μg};
(3)摩擦過程產(chǎn)生的摩擦熱為\frac{1}{2}m{v}^{2};
(4)電機(jī)帶動(dòng)傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)輸出的總能量為mv2

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵之一要明確木塊的運(yùn)動(dòng)情況,運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解位移.其二要注意的是求摩擦熱時(shí)要用木塊與傳送帶的相對位移.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.在“描繪小燈泡伏按特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,使用的小燈泡為“6V 3W”,其他供選用的儀器有:
A電流表A1(量程3A,內(nèi)阻0.2Ω) 
B電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻1Ω)
C電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻20KΩ)
D電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻60KΩ)
E變阻器R1(0-1000Ω,0.5A)  
F變阻器R2(0-20Ω,2A)
G學(xué)生電源(6-8V)            
H開關(guān)S及導(dǎo)線若干
實(shí)驗(yàn)中要求在0-6V范圍內(nèi)讀取并記錄下12組不同的電壓值U和對應(yīng)的電流值I,以便作出小燈泡的伏按特性曲線,在上述器材中,電流表應(yīng)選用B,電壓表應(yīng)選用D,變阻器應(yīng)選用F,在如圖的方框中畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖.

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A.線框向上平移B.線框向下平移
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4.關(guān)于對楞次定律的理解,下面說法中正確的是( �。�
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B.感應(yīng)電流的磁場方向,總是跟原磁場方向相同
C.感應(yīng)電流的磁場方向,總是跟原磁碭方向相反
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