如图5所示,皮带的速度是3m/s,两皮带轮的圆心距离s="4.5"m.现将m="1"kg的小物体轻放到左轮正上方的皮带上,物体与皮带间的动摩擦因数为μ=0.15.电动机带动皮带将物体

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图5所示,皮带的速度是3 m/s,两皮带轮的圆心距离s="4.5" m.现将m="1" kg 的小物体轻放到左轮正上方的皮带上,物体与皮带间的动摩擦因数为μ=0.15.电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时,电动机消耗的电能是___________J.

图5

◎ 答案

9

◎ 解析

电动机做功,将电能转化为物体的动能和物体与皮带间由于摩擦而转化的内能.其中摩擦力对物体做的功转化为物体的动能,而系统的内能为Q=μmgl(l为物体与皮带间的相对位移).
物体在相对滑动过程中,在摩擦力作用下做匀加速运动,则a==μg="1.5" m/s2
相对滑动时间t= s="2" s
物体对地面的位移  s1=at2=×1.5×22 m="3" m
摩擦力对物体做的功  W1=mvt2=×1×9 J="4.5" J
物体与皮带间的相对位移  l=vtt-s1=(3×2-3) m="3" m
发热部分的能量  W2=μmgl=0.15×1×10×3 J="4.5" J
从而,由功能关系得电动机消耗的电能为E=W1+W2="9" J.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图5所示,皮带的速度是3m/s,两皮带轮的圆心距离s="4.5"m.现将m="1"kg的小物体轻放到左轮正上方的皮带上,物体与皮带间的动摩擦因数为μ=0.15.电动机带动皮带将物体…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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