分析 根据动能定理求出当物体的速度与传送带相同时物体通过的位移,判断物体是否存在匀速运动,再求物体获得的动能Ek;摩擦产生的热量Q等于滑动摩擦力大小与物体传送带相对位移大小的乘积,由速度公式求出物体加速运动的时间,再求出相对位移;电动机消耗的电能E转化为物体的动能和系统产生的内能,根据能量守恒求解电动机消耗的电能E.
解答 解:设物体加速到速度与传送带相同时通过的位移大小为S,由动能定理得:
μmgS=$\frac{1}{2}$mv2
得:S=$\frac{{v}^{2}}{2μg}$=$\frac{{3}^{2}}{2×0.15×10}$m=3m<4.5m
所以物块与皮带共速后做匀速直线运动.
物体到达传送带右端时获得的动能为 Ek=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{1}{2}$×1×32=4.5J
根据牛顿第二定律得
μmg=ma
则得物体的加速度为 a=μg=1.5m/s2
由v=at,得 t=2s
这一过程摩擦产生的热量:
Q=μmg(vt-s)=0.15×1×10×(3×2-3)=4.5J
根据能量守恒得:电动机消耗的电能是 E电=Ek+Q=9J
答:电动机消耗的电能是9J.
点评 对于传送带问题,分析物体的运动情况是解题的基础,要注意电动机消耗的电能转化为物体的动能和摩擦产生的内能,明确能量的转化情况.
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A. | ①② | B. | ③④ | C. | ②④ | D. | ①③ |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 串联时,R1做粗调 | B. | 串联时,R1做细调 | C. | 并联时,R1做粗调 | D. | 并联时,R1做细调 |
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