《(江蘇專(zhuān)用)2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 課時(shí)42 傳送帶模型中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題加練半小時(shí)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專(zhuān)用)2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 課時(shí)42 傳送帶模型中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題加練半小時(shí)(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、42 傳送帶模型中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題方法點(diǎn)撥(1)分析滑塊與傳送帶或木板間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況,確定兩者間的速度關(guān)系、位移關(guān)系,注意兩者速度相等時(shí)摩擦力可能變化(2)用公式QFfx相對(duì)或動(dòng)能定理、能量守恒求摩擦產(chǎn)生的熱量1(多選)(2017安徽馬鞍山第一次模擬)如圖1所示,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下,足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定速率v1勻速向右運(yùn)動(dòng),質(zhì)量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率v2滑上傳送帶,且v2v1,最終滑塊又返回至傳送帶的右端,對(duì)于此過(guò)程,下列判斷正確的是()圖1A滑塊返回傳送帶右端時(shí)的速率為v1B傳送帶對(duì)滑塊做功為mv22mv12C電動(dòng)機(jī)多做的功為2mv12D滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量
2、為m(v1v2)22(多選)如圖2所示,一質(zhì)量為1 kg的小物塊自斜面上A點(diǎn)由靜止開(kāi)始勻加速下滑,經(jīng)2 s運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后通過(guò)光滑的銜接弧面恰好滑上與地面等高的傳送帶,傳送帶以4 m/s的恒定速率運(yùn)行已知A、B間距離為 2 m,傳送帶長(zhǎng)度(即B、C間距離)為10 m,小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,取g10 m/s2.下列說(shuō)法正確的是()圖2A小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2.32 sB小物塊在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量為2 JC小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中傳送帶對(duì)小物塊做的功為6 JD小物塊滑上傳送帶后,傳動(dòng)系統(tǒng)因此而多消耗的能量為8 J3(多選)(2017湖北荊州一檢)如圖3所示,足夠長(zhǎng)的傳送
3、帶與水平方向的傾角為,物塊a通過(guò)平行于傳送帶的輕繩跨過(guò)光滑輕滑輪與物塊b相連,b的質(zhì)量為m.開(kāi)始時(shí),a、b及傳送帶均靜止,且a不受傳送帶摩擦力作用,現(xiàn)讓傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則在b上升h高度(未與滑輪相碰)過(guò)程中()圖3A物塊a的重力勢(shì)能減少mghB摩擦力對(duì)a做的功等于a機(jī)械能的增量C摩擦力對(duì)a做的功等于物塊a、b動(dòng)能增量之和D任意時(shí)刻,重力對(duì)a、b做功的瞬時(shí)功率大小相等4(2018四川成都模擬)如圖4甲所示,傾斜的傳送帶以恒定的速率逆時(shí)針運(yùn)行在t0時(shí)刻,將質(zhì)量為1.0 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速度地放在傳送帶的最上端A點(diǎn),經(jīng)過(guò)1.0 s,物塊從最下端的B點(diǎn)離開(kāi)傳送帶取沿傳送帶向下為速度的
4、正方向,則物塊的對(duì)地速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示(g10 m/s2),求:圖4(1)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)從A到B的過(guò)程中,傳送帶對(duì)物塊做的功答案精析1AD由于傳送帶足夠長(zhǎng),滑塊先向左減速至0再向右加速,由于v1v2,當(dāng)速度增大到等于傳送帶速度時(shí),滑塊還在傳送帶上,之后與傳送帶一起向右勻速運(yùn)動(dòng),有v2v1,故A正確;根據(jù)動(dòng)能定理,傳送帶對(duì)滑塊做功WEkmv12mv22,故B錯(cuò)誤;滑塊向左運(yùn)動(dòng)x1t1,摩擦力對(duì)滑塊做功:W1Ffx1Fft1又摩擦力做功等于滑塊動(dòng)能的變化量,即:W1mv22該過(guò)程中傳送帶的位移:x2v1t1摩擦力對(duì)傳送帶做功:W2Ffx2Ffv1t1傳送帶對(duì)滑塊的摩
5、擦力與滑塊對(duì)傳送帶的摩擦力為作用力與反作用力,則有FfFf聯(lián)立得:W2mv1v2設(shè)滑塊向右勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為為t2,位移為x3,則:x3t2摩擦力對(duì)滑塊做功:W3Ffx3mv12該過(guò)程中傳送帶的位移:x4v1t22x3滑塊相對(duì)傳送帶的總位移:x相對(duì)x1x2x4x3x1x2x3系統(tǒng)克服滑動(dòng)摩擦力做功:W總Ffx相對(duì)|W1|W2|W3m(v1v2)2滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量大小等于系統(tǒng)克服滑動(dòng)摩擦力做功,QW總m(v1v2)2,故D正確;全過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶做的功與滑塊動(dòng)能的減小量之和等于滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量,即QWmv22mv12整理得:WQmv22mv12mv12mv1v2,故
6、C錯(cuò)誤2BCD3ACD開(kāi)始時(shí),a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力作用,有magsinmbg,則ma,b上升h,則a下降hsin,則a重力勢(shì)能的減小量為Epamaghsinmgh,故A正確;根據(jù)能量守恒定律得,摩擦力對(duì)a做的功等于a、b系統(tǒng)機(jī)械能的增量,因?yàn)橄到y(tǒng)重力勢(shì)能不變,所以摩擦力對(duì)a做的功等于系統(tǒng)動(dòng)能的增量,故B錯(cuò)誤,C正確;任意時(shí)刻a、b的速率相等,對(duì)b,克服重力做功的瞬時(shí)功率Pbmgv,對(duì)a有:Pamagvsinmgv,所以重力對(duì)a、b做功的瞬時(shí)功率大小相等,故D正確4(1)(2)3.75 J解析(1)由題圖乙可知,物塊在前0.5 s的加速度為:a18 m/s2后0.5 s的加速度為:a22 m/s2物塊在前0.5 s受到的滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向下,由牛頓第二定律得:mgsinmgcosma1物塊在后0.5 s受到的滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向上,由牛頓第二定律得:mgsinmgcosma2聯(lián)立解得:(2)由vt圖線與t軸所圍面積意義可知,在前0.5 s,物塊對(duì)地位移為:x1t1則摩擦力對(duì)物塊做功:W1mgcosx1在后0.5 s,物塊對(duì)地位移為:x2t2則摩擦力對(duì)物塊做功W2mgcosx2所以傳送帶對(duì)物塊做的總功:WW1W2聯(lián)立解得:W3.75 J4