如图所示,由电动机带动的水平传送带以速度为v=2.0m/s匀速运行,A端上方靠近传送带料斗中装有煤,打开阀门,煤以流量为Q=50kg/s落到传送带上,煤与传送带

如图所示,由电动机带动的水平传送带以速度为v=2.0m/s匀速运行,A端上方靠近传送带料斗中装有煤,打开阀门,煤以流量为Q=50kg/s落到传送带上,煤与传送带

题型:不详难度:来源:
如图所示,由电动机带动的水平传送带以速度为v=2.0m/s匀速运行,A端上方靠近传送带料斗中装有煤,打开阀门,煤以流量为Q=50kg/s落到传送带上,煤与传送带达共同速度后被运至B端,在运送煤的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电动机应增加的功率为100W
B.电动机应增加的功率为200W
C.在一分钟内因煤与传送带摩擦产生的热为6.0×103J
D.在一分钟内因煤与传送带摩擦产生的热为1.2×104J
魔方格
答案
设足够小的时间△t内落到传送带上煤的质量为△m,显然Q=△m/△t;这部分煤由于摩擦力f的作用被传送带加速,由功能关系得:
fs=
△mv2
2

煤块在摩擦力作用下加速前进,因此有:
s=
v+0
2
t=
v
2
t

传送带的位移为:s=vt
相对位移为:△s=s-s=s,由此可知煤的位移与煤和传送带的相对位移相同,
因此摩擦生热为:Q=f△s=
△mv2
2

传送带需要增加的能量分为两部分:第一部分为煤获得的动能,第二部分为传送带克服摩擦力做功保持传送带速度.所以传送带△t内增加的能量△E为:
△E=
△mv2
2
+fs=△mv2

功率:P=
△E
△t
=Qv2=200W
,由此可知A错误,B正确.
由前面的分析可知单位时间内产生的热量为:Q=
Q
2
v2

因此一分钟产生的热量为:
Q=Qt=
Qv2
2
t=6.0×103J
,故C正确,D错误.
故选BC.
举一反三
如图甲所示,某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物,运用传感器(未在图中画出)测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v与对轻绳的拉力F,并描绘出v-
1
F
图象.假设某次实验所得的图象如图乙所示,其中线段AB与v轴平行,它反映了被提升重物在第一个时间段内v和
1
F
的关系;线段BC的延长线过原点,它反映了被提升重物在第二个时间段内v和
1
F
的关系;第三个时间段内拉力F和速度v均为C点所对应的大小保持不变,因此图象上没有反映.实验中还测得重物由静止开始经过t=1.4s,速度增加到vC=3.0m/s,此后物体做匀速运动.取重力加速度g=10m/s2,绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计.
(1)在提升重物的过程中,除了重物的质量和所受重力保持不变以外,在第一个时间段内和第二个时间段内还各有一些物理量的值保持不变.请分别指出第一个时间段内和第二个时间段内所有其他保持不变的物理量,并求出它们的大小;
(2)求被提升重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过的总路程.魔方格
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一束初速不计的电子流在经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d=1.0cm,板长l=5.0cm,那么
[1]要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
[2]若在偏转电场右侧距极板L=2、5cm处放置一半径R=0.、5cm的光屏(中线过光屏中心且与光屏垂直),要使电子能从平行板间飞出,且打到光屏上,则两个极板上最多能加多大电压?魔方格
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如图所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知(  )
A.三个等势面中,a的电势最高
B.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小
C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
魔方格
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实验室给同学们提供了如下实验器材:滑轮小车、小木块、长木板、秒表、砝码、弹簧秤、直尺,要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律.
(1)某同学的做法是:将长木板的一端放在小木块上构成一斜面,用小木块改变斜面的倾角,保持滑轮小车的质量不变,让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放,用秒表记录小车滑到斜面底端的时间.试回答下列问题
①改变斜面倾角的目的是:______;
②用秒表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所花的时间,而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离,这样做的好处是:______.
(2)如果要较准确地验证牛顿第二定律,则需利用打点计时器来记录滑轮小车的运动情况.某同学得到一条用打点计时器打下的纸
魔方格
带,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点未画出),打点计时器接的是50Hz的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸上,其零刻度和计数点O对齐.

魔方格

①下表是某同学从刻度尺上直接读取数据的记录表,其中最后两栏他未完成,请你帮他完成.
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如图所示,小车上有一个定滑轮,跨过定滑轮的绳一端系一重球,另一端系在弹簧秤上,弹簧秤固定在小车上.开始时小车处于静止状态.当小车匀加速向右运动时,下述说法中正确的是(  )
A.弹簧秤读数变大,小车对地面压力变大
B.弹簧秤读数变大,小车对地面压力变小
C.弹簧秤读数变大,小车对地面的压力不变
D.弹簧秤读数不变,小车对地面的压力变大
魔方格