【題目】如圖所示為車(chē)站使用的水平傳送帶的模型，皮帶輪的半徑均為R=0.1m，兩輪軸距為L=3m，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)將一個(gè)旅行包（可視為質(zhì)點(diǎn)）無(wú)初速放在水平傳送帶左端，已知旅行包與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.6，g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。

（1）要使旅行包到達(dá)右端不會(huì)直接飛出，傳送帶的速度應(yīng)小于多少？

（2）若傳送帶實(shí)際速度為0.2m/s，春運(yùn)期間每天傳送的旅行包平均總質(zhì)量為10噸，則電機(jī)每天相對(duì)于空載多消耗的電能E是多少？（所有旅行包均無(wú)初速，且與傳送帶間的μ相同）

【答案】（1）小于1m/s；（2）400J。

【解析】

（1）設(shè)旅行包從右端飛出的速度為v，受到傳送帶的支持力為FN，則由牛頓第二定律得：mg-FN=m

解得：v=

當(dāng)FN=0時(shí)，v有最大值vmax==1m/s

旅行包一直加速能達(dá)到的最大速度為v′max==6m/s＞1m/s

故傳送帶的速度應(yīng)小于1m/s

（2）旅行包在傳送帶上相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中，傳送帶與旅行包對(duì)地位移分為別為：x傳=v傳t，

x包=t

表示旅行包在滑動(dòng)過(guò)程中的平均速度，有=

故有：x傳=2x包

消耗電能為E=μmgx傳

旅行包在滑動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的增量為：△Ek=μmgx包

故E=2△Ek

結(jié)論：電機(jī)對(duì)每一個(gè)旅行包多消耗的電能均為旅行包堵加動(dòng)能的兩倍，一半電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，一半電能

轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

故春運(yùn)期每天多消耗的電能為10噸行包在傳送帶上獲得總動(dòng)能的兩倍

E電=2△EK總=m總v02=10000×004J=400J

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：

【題目】如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷過(guò)程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e，對(duì)此氣體，下列說(shuō)法正確的是_____

A．過(guò)程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小

B．過(guò)程②中氣體對(duì)外界做正功

C．過(guò)程④中氣體從外界吸收了熱量

D．狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等

E．狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓心為O，半徑為R，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一不計(jì)重力的粒子從邊界的P點(diǎn)以指向圓心的水平初速度垂直磁場(chǎng)方向射入，從邊界的Q點(diǎn)射出時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了90°；現(xiàn)將圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)換成場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，E的方向平行于OQ，該粒子以同樣的初速度從P點(diǎn)射入電場(chǎng)，仍從Q點(diǎn)射出，已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. 粒子帶正電

B. E的方向由Q指向O

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度

D. 勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)帶電粒子做的功等于粒子初動(dòng)能的4倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比,電阻R=20 Ω,為規(guī)格相同的兩只小燈泡,為單刀雙擲開(kāi)關(guān)。原線圈接正弦交流電源,輸入電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。現(xiàn)將接1、閉合,此時(shí)正常發(fā)光。下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 輸入電壓u的表達(dá)式u=20sin 50πt V

B. 只斷開(kāi)后,均無(wú)法正常發(fā)光

C. 只斷開(kāi)后,原線圈的輸入功率增大

D. 若換接到2后,R消耗的電功率為0.8 W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)探究小組為了測(cè)量電流表G1的內(nèi)阻r1，設(shè)計(jì)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中供選擇的儀器如下：

A．待測(cè)電流表G1（量程為0～5mA，內(nèi)阻約400Ω）

B．電流表G2（量程0～10mA，內(nèi)阻約200Ω）

C．電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為3kΩ）

D．定值電阻R1（10Ω）

E．定值電阻R2（400Ω）

F．滑動(dòng)變阻器R3（0～50Ω，額定電流為0.1A）

G．滑動(dòng)變阻器R4（0～1000Ω，額定電流為0.01A）

H．開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干

I．電源E（電動(dòng)勢(shì)2V，內(nèi)阻較小）

實(shí)驗(yàn)要求待測(cè)電流表G1的示數(shù)從零開(kāi)始變化，且多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，盡可能地減小誤差。

（1）以上給定的器材中，定值電阻應(yīng)選______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______。（填寫(xiě)儀器符號(hào)）

（2）在方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理圖______

（3）主要的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．按設(shè)計(jì)電路圖連接電路，將滑動(dòng)變阻器的觸頭移至接入阻值為零處；

B．閉合開(kāi)關(guān)S，移到滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄G1和G2的讀數(shù)I1和I2；

C．重復(fù)步騍B，多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，測(cè)量多組數(shù)據(jù)；

D．本實(shí)驗(yàn)用圖象法處理數(shù)據(jù)，作圖時(shí)以I1為橫坐標(biāo)，以I2為縱坐標(biāo)，作出I2-I1圖線，則表達(dá)式為______。（用物理量的符號(hào)來(lái)表示）。

（4）根據(jù)圖線的斜率k及定值電阻，寫(xiě)出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式r1=______。（用k和定值電阻的符號(hào)來(lái)表示）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在如圖所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列說(shuō)法正確的是(　 　)

A. 不變，變大

B. 變大，不變

C. 變大，變大

D. ΔU1＝ΔU2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某物理實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。

（1）安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過(guò)程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是________。

A．保證小球飛出時(shí)，速度既不太大，也不太小

B．保證小球飛出時(shí)，初速度水平

C．保證小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次都相等

D．保證小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線

（2）某同學(xué)每次都將小球從斜槽上同一位置由靜止釋放，并從斜槽末端水平飛出。改變水平擋板的高度，就改變了小球在板上落點(diǎn)的位置，從而可描繪出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。某同學(xué)將水平擋板依次放在圖乙中的1、2、3位置，且l與2的間距等于2與3的間距。若三次實(shí)驗(yàn)中，小球從拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的水平位移依次為xl、x2、x3，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是________。

A．x2–xl=x3–x2 B．x2–xl<x3–x 2

C．x2–xl>x3–x2 D．無(wú)法判斷

（3）另一同學(xué)通過(guò)正確的實(shí)驗(yàn)步驟及操作，在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡。部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖丙所示。圖中每小格的邊長(zhǎng)均為L，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個(gè)點(diǎn)，P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等，重力加速度為g�？汕蟪鲂∏驈�P1運(yùn)動(dòng)到P2所用的時(shí)間為_________，小球拋出時(shí)的水平速度為_________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是

A. 圖甲是用來(lái)加速帶電粒子的回旋加速器的示意圖，要想粒子獲得的最大動(dòng)能增大，可增加D形盒的半徑

B. 圖乙是磁流體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，可以判斷出A極板是發(fā)電機(jī)的正極，B極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極

C. 圖丙所示的速度選擇器可以判斷粒子電性，帶電粒子能夠沿直線勻速通過(guò)速度選擇器的條件是Eq = qvB，即v=E/B

D. 圖丁是磁電式電流表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，線圈在磁極所產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，2009年國(guó)慶群眾游行隊(duì)伍中的國(guó)徽彩車(chē)，不僅氣勢(shì)磅礴而且還是一輛電動(dòng)車(chē)，充一次電可以走100公里左右．假設(shè)這輛電動(dòng)彩車(chē)總質(zhì)量為6.75×103kg，當(dāng)它勻速通過(guò)天安門(mén)前500 m的檢閱區(qū)域時(shí)用時(shí)250 s，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流I＝10 A，電壓為300 V，電動(dòng)彩車(chē)行駛時(shí)所受阻力為車(chē)重的0.02倍．g取10 m/s2，不計(jì)摩擦，只考慮驅(qū)動(dòng)電機(jī)的內(nèi)阻發(fā)熱損耗能量，求：

(1)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率；

(2)電動(dòng)彩車(chē)通過(guò)天安門(mén)前時(shí)牽引汽車(chē)前進(jìn)的機(jī)械功率；

(3)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的內(nèi)阻和機(jī)械效率．

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