内容正文:
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第八章 机械能守恒定律
小专题9 传送带中的功能关系
【知识清单】
当传送带上的物体只受到重力、支持力外,要么不受其它力、要么只受到摩擦力时,物体在传送过程中的可能功能关系为
(物体动能的变化:由动能定理可知等于合外力对物体所做功
(物体机械能的变化:由功能关系可知,物体机械能的变化等于除重力外其它力所做功
(电动机的额外电能变化:由功能关系可知电动机额外电能变化等于物体对传送带的摩擦力所做功
传送带克服摩擦力做功时,电动机提供能量,摩擦力对传送带做正功时,电动机吸收能量
摩擦产生的热量
若物体从静止加速到与匀速运行的传送带共速时,摩擦产生的热量与物体获得的机械能相等
摩擦力对传送带做负功时电动机提供能量
(物块机械能增加时)
(物块机械能减少时)
摩擦力对传送带做正功时电动机吸收能量
注意传送带做的功与传送带对物块做的功的差别;电动机做的功与电动机多做的功(额外做的功)的差别等
【考点题组】
【题组一】水平传送带上的单体
1.如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是
A.始终不做功 B.先做负功后做正功
C.先做正功后不做功 D.先做负功后不做功
2.如图所示,水平传送带长为s,以速度v始终保持匀速运动,把质量为m的货物放到A点,货物与皮带间的动摩擦因素为μ。当货物从A点运动到B点的过程中,摩擦力对货物做的功可能是( )
A.等于mv2 C.大于μmgs
D.小于μmgsmv2
B.小于
3.如图所示,质量为 m 的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度 v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对静止这一过程下列说法正确的是
A.传送带克服摩擦力做功为mv2
B.传送带克服摩擦力做功为
mv2
C.电动机多做的功为
mv2
D.电动机增加的功率为
μmgv
4.如图所示,在匀速转动的电动机带动下,足够长的水平传送带以恒定速率v1匀速向右运动,一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v2>v1)滑上传送带,最后滑块返回传送带的右端.关于这一过程,下列判断正确的有( )
A.滑块返回传送带右端的速率不可能为v1
B.此过程中传送带对滑块做功为mv-mv
C.此过程中电动机对传送带做功为2mv
D.此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为m(v1+v2)2
5.如图所示,一水平传送带以速度v1向右匀速传动,某时刻有一物块以水平速度v2从右端滑上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数为μ,则( )
A.如果物块能从左端离开传送带,它在传送带上运动的时间一定比传送带不转动时运动的时间长
B.如果物块还从右端离开传送带,则整个过程中,传送带对物块所做的总功一定不会为正值
C.如果物块还从右端离开传送带,则物块的速度为零时,传送带上产生的滑痕长度 达到最长
D.物块在离开传送带之前,一定不会做匀速直线运动
6.如图所示,某生产线上相互垂直的甲乙传送带等高、宽度均为d ,均以大小为v的速度运行,图中虚线为传送带中线.一工件(视为质点)从甲左端释放,经长时间由甲右端滑上乙,滑至乙中线处时恰好相对乙静止.下列说法中正确的是( )
A、工件在乙传送带上的痕迹为直线,痕迹长为
B、工件从滑上乙到恰好与乙相对静止所用的时间为
C、工件与乙传送带间的动摩擦因数
D、乙传送带对工件的摩擦力做功为零
7.如图所示,一质量为的小物 体从足够高的光滑曲面上自由滑下,然后滑上一水平传送带。已知物体与传送带之间的动摩擦因数为,传送带水平部分的长度,两端的传动轮半径为,在电动机的带动下始终以的角速度沿顺时针匀速转运,传送带下表面离地面的高度不变。如果物体开始沿曲面下滑时距传送带表面的高度为,初速度为零,取。求:
(1)当时,物体通过传送带过程中,电动机多消耗的电能。
(2)当时,物体通过传送带后,在传送带上留下的划痕的长度。
(3) 在什么范围内时,物体离开传送带后的落地点在同一位置。
【题组二】倾斜传送带上的单体
1.如图所示,足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向运转。现将一个物体轻轻放在传送 带底端,物体第一阶段被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段匀速运动到传送带顶端.则下列说法中正确的是
( )
A.第一阶段和第二阶段摩擦力对物体都做正功
B.第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量
C.第二阶段摩擦力对物体做的功等于第二阶段物体机械能的增加量
D.两个阶段摩擦力对物体所做的功等于物体机械能的减少量
2.如图所示,倾斜的传动带以恒定的速度v2向上运动,一个小