精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)微專題訓(xùn)練14“傳送帶”模型中的能量問題1．(單選)如圖1所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體在滑下傳送帶之前能保持與傳送帶相對(duì)靜止，對(duì)于物體從靜止釋放到與傳送帶相對(duì)靜止這一過程，下列說(shuō)法中正確的是 ()．圖1A．電動(dòng)機(jī)多做的功為eq\f(1,2)mv2B．物體在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)eq\f(v2,μg)C．傳送帶克服摩擦力做的功為eq\f(1,2)mv2D．電動(dòng)機(jī)增加的功率為μmgv解析小物塊與傳送帶相對(duì)靜止之前，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知x物＝eq\f(v,2)t，傳送帶做勻速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知x傳＝vt，對(duì)物塊根據(jù)動(dòng)能定理μmgx物＝eq\f(1,2)mv2，摩擦產(chǎn)生的熱量Q＝μmgx相＝μmg(x傳－x物)，四式聯(lián)立得摩擦產(chǎn)生的熱量Q＝eq\f(1,2)mv2，根據(jù)能量守恒定律，電動(dòng)機(jī)多做的功一部分轉(zhuǎn)化為物塊的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為熱量，故電動(dòng)機(jī)多做的功等于mv2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；物體在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)等于x傳－x物＝x物＝eq\f(v2,2μg)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；傳送帶克服摩擦力做的功為μmgx傳＝2μmgx物＝mv2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)增加的功率也就是電動(dòng)機(jī)克服摩擦力做功的功率為μmgv，D項(xiàng)正確．答案D2．(單選)如圖2所示，水平傳送帶兩端點(diǎn)A、B間的距離為l，傳送帶開始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)．把一個(gè)小物體放到右端的A點(diǎn)，某人用恒定的水平力F使小物體以速度v1勻速滑到左端的B點(diǎn)，拉力F所做的功為W1、功率為P1，這一過程物體和傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q1.隨后讓傳送帶以v2的速度勻速運(yùn)動(dòng)，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物體，使它以相對(duì)傳送帶為v1的速度勻速?gòu)腁滑行到B，這一過程中，拉力F所做的功為W2、功率為P2，物體和傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q2.下列關(guān)系中正確的是 ()．圖2A．W1＝W2，P1<P2，Q1＝Q2 B．W1＝W2，P1<P2，Q1>Q2C．W1>W2，P1＝P2，Q1>Q2 D．W1>W2，P1＝P2，Q1＝Q2解析因?yàn)閮纱蔚睦屠Ψ较虻奈灰撇蛔儯晒Φ母拍羁芍?，兩次拉力做功相等，所以W1＝W2，當(dāng)傳送帶不動(dòng)時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1＝eq\f(l,v1)；當(dāng)傳送帶以v2的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2＝eq\f(l,v1＋v2)，所以第二次用的時(shí)間短，功率大，即P1<P2；一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的絕對(duì)值等于滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)路程的乘積，也等于轉(zhuǎn)化的內(nèi)能，第二次的相對(duì)路程小，所以Q1>Q2.答案B3．(2013·西安模擬)如圖3甲所示，一傾角為37°的傳送帶以恒定速度運(yùn)行．現(xiàn)將一質(zhì)量m＝1kg的小物體拋上傳送帶，物體相對(duì)地面的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，取沿傳送帶向上為正方向，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos圖3(1)0～8s內(nèi)物體位移的大??；(2)物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)0～8s內(nèi)物體機(jī)械能增量及因與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q.解析(1)從圖乙中求出物體位移x＝－2×2×eq\f(1,2)m＋4×4×eq\f(1,2)m＋2×4m＝14m(2)由圖象知，物體相對(duì)傳送帶滑動(dòng)時(shí)的加速度a＝1m對(duì)此過程中物體受力分析得μmgcosθ－mgsinθ＝ma得μ＝0.875(3)物體被送上的高度h＝xsinθ＝8.4重力勢(shì)能增量ΔEp＝mgh＝84J動(dòng)能增量ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＝6J機(jī)械能增加ΔE＝ΔEp＋ΔEk＝90J0～8s內(nèi)只有前6s發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)．0～6s內(nèi)傳送帶運(yùn)動(dòng)距離x1＝4×6m0～6s內(nèi)物體位移x2＝6產(chǎn)生的熱量Q＝μmgcosθ·Δx＝μmgcosθ(x1－x2)＝126J答案(1)14m(2)0.875(3)90J1264．如圖4所示，質(zhì)量為m的滑塊，放在光滑的水平平臺(tái)上，平臺(tái)右端B與水平傳送帶相接，傳送帶的運(yùn)行速度為v0，長(zhǎng)為L(zhǎng)，今將滑塊緩慢向左壓縮固定在平臺(tái)上的輕彈簧，到達(dá)某處時(shí)突然釋放，當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí)，恰好與傳送帶速度相同．滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.圖4(1)試分析滑塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況；(2)若滑塊離開彈簧時(shí)的速度大于傳送帶的速度，求釋放滑塊時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能；(3)若滑塊離開彈簧時(shí)的速度大于傳送帶的速度，求滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量．解析(1)若滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度小于傳送帶的速度，則滑塊在傳送帶上由于受到向右的滑動(dòng)摩擦力而做勻加速運(yùn)動(dòng)；若滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度大于傳送帶的速度，則滑塊受到向左的滑動(dòng)摩擦力而做勻減速運(yùn)動(dòng)．(2)設(shè)滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度為v，在彈簧彈開過程中，由機(jī)械能守恒：Ep＝eq\f(1,2)mv2①設(shè)滑塊在傳送帶上做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，則由牛頓第二定律得μmg＝ma ②由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v2－veq\o\al(2,0)＝2aL ③聯(lián)立①②③得Ep＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＋μmgL.(3)設(shè)滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則t時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移s＝v0t ④v0＝v－at ⑤滑塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的路程Δs＝L－s ⑥相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生的熱量Q＝μmg·Δs ⑦聯(lián)立②③④⑤⑥⑦得Q＝μmgL－mv0(eq\r(v\o\al(2,0)＋2μgL)－v0)．答案(1)見解析(2)eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＋μmgL(3)μmgL－mv0(eq\r(v\o\al(2,0)＋2μgL)－v0)5．如圖5所示，一質(zhì)量為m＝2kg的滑塊從半徑為R＝0.2m的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A處由靜止滑下，A點(diǎn)和圓弧對(duì)應(yīng)的圓心O點(diǎn)等高，圓弧的底端B與水平傳送帶平滑相接．已知傳送帶勻速運(yùn)行的速度為v0＝4m/s，B點(diǎn)到傳送帶右端C的距離為L(zhǎng)＝2m．當(dāng)滑塊滑到傳送帶的右端C時(shí)，其速度恰好與傳送帶的速度相同．(圖5(1)滑塊到達(dá)底端B時(shí)對(duì)軌道的壓力；(2)滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(3)此過程中，由于滑塊與傳送帶之間的摩擦而產(chǎn)生的熱量Q.解析(1)滑塊由A到B的過程中，由機(jī)械能守恒定律得：mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B) ①物體在B點(diǎn)，由牛頓第二定律得：FB－mg＝meq\f(v\o\al(2,B),R) ②由①②兩式得：FB＝60N由牛頓第三定律得滑塊到達(dá)底端B時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為60N，方向豎直向下．(2)方法一滑塊在從B到C運(yùn)動(dòng)過程中，由牛頓第二定律得：μmg＝ma ③由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：veq\o\al(2,0)－veq\o\al(2,B)＝2aL ④由①③④三式得：μ＝0.3 ⑤方法二滑塊在從A到C整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)