内容正文:
砚山县第一中学5月月考
高一物理
注意事项:
1.本交卷不允许违规和违法超出标分,满分100分,考试时间75分钟。
2.考生应时刻,清洁答卷答在答题卡上。标准题每题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题用直径0.5毫米黑色签字笔在答题卡中上各题无效。
3.本试卷区域内作答,超出答题区域的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本试卷命题范围:必修第二部、必修第三部第九章、第十章。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于电荷,下列说法正确的是( )
A. 电荷量很小的电荷就是元电荷
B. 物体所带的电荷量可以是任意的
C. 在国际单位制中,电荷量的单位是库仑
D. 摩擦起电的过程实质上是创造电荷的过程
2. 如图所示实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场中的电场线,若带正电的粒子由a运动到b,电场力做正功。带电粒子在a、b两点所受电场力分别为、,则下列判断正确的是( )
A. Q为正电荷, B. Q为正电荷,
C. Q为负电荷, D. Q为负电荷,
3. 如图所示,Q是真空中固定的点电荷,a、b、c是以Q所在位置为圆心,半径分别为r或2r球面上的三点,电荷量为的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q,则( )
A. Q带负电
B. b、c两点电场强度相同
C. a、b两点的电场强度大小之比为
D. 将a处试探电荷电荷量变为,该处电场强度变为原来两倍
4. 如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,G为一灵敏电流表.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离( )
A. 带电油滴将沿竖直方向向下运动
B. P点的电势将降低
C. 带电油滴的电势能将减小
D. 上板移动过程中,有电流向右通过G表
5. 我国航天人发扬“两弹一星”精神砥砺前行,从“东方红一号”到“北斗”不断创造奇迹,如图是赤道上的物体A与两颗卫星B、C(其中C为静止卫星,与地面保持相对静止),已知,地球的半径为R,物体A的重力加速度为g,万有引力常量为G,则( )
A. 若考虑地球自转,地球的质量略大于
B. C有可能从常州上方飞过
C. 物体A、卫星B、C的速度大小关系是
D. 卫星B、C在地面的发射速度均应大于第二宇宙速度
6. 如图,ab是半径为的圆的一条直径,该圆处于平行该圆周平面的匀强电场中。将一电荷+e从a点以30eV的动能在该平面内朝着不同方向射出,电荷可经过圆周上所有点。其中,到达c点的动能最大为90eV。已知,不计重力和阻力,设圆心O处电势为0,下列说法正确的是( )
A. 电场方向为ac方向 B. 电场强度大小为40V/m
C. b点电势为20V D. 电荷经过该圆周,动能5eV时,电势能可能为45eV
7. 如图所示,光滑绝缘轨道ABC由半圆轨道AB和水平直轨道BC组成,A、B连线竖直。半圆轨道的圆心为O、半径为R,空间有如图所示的匀强电场,场强大小为,方向与水平面夹角为θ=30°,重力加速度为g。在水平直轨道上距B点L处静止释放一质量为m、电量为q的带正电小滑块,下列说法正确的是( )
A. 无论L取何值,小滑块都能运动到A点
B. 小滑块在半圆轨道上运动时始终处于超重状态
C. 若,轨道对滑块的弹力最大值等于4mg
D. 若,轨道对滑块的弹力最大值等于3mg
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 静电学知识在生活中有着广泛的应用,下列有关静电现象说法正确的是( )
A. 燃气灶的电子点火器的放电电极做成球形比钉尖形好
B. 当带电云层靠近建筑物时,由于静电感应,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云层中的异种电荷,使建筑物免遭雷击,其原理为尖端放电
C. 高压设备中导体表面应该尽量光滑,是为了避免静电屏蔽
D. 超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成
9. 如图所示,实线表示电场线,虚线表示只受静电力作用的带电粒子的运动轨迹.粒子先经过M点,再经过N点,以下说法正确的是( )
A. 该带电粒子应该带负电
B. 粒子在N点的加速度大于在M点的加速度
C. M点的电势高于N点的电势
D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
10. 如图,竖直平面内存在竖直向上、电场强度大小为E的匀强电场,绝缘水平地面与圆心为O、半径为R的竖直固定的半圆形绝缘轨道AB平滑相接于A点。一质量为m、电荷量为q的带正电的光滑小球在水平面上以大小为的速度向右运动,小球经A点沿轨道向上运动,恰好能通过B点。已知,小球可视为质点,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球通过B点时的速度大小为
B. 的大小为
C. 小球从脱离半圆轨道至落地,在空中运动的时间为
D. 小球落地前一瞬间速度与竖直方向夹角的正切值为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在做“探究平抛运动的特点”的实验时:
(1)钢球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为轴和轴,竖直线是用_____来确定的。
(2)某同学通过实验得到的轨迹如图甲所示,每个小格的长度为。由轨迹可知,该小球的初速度大小_____(结果包含、)。
(3)该同学在轨迹上选取间距较大的几个点,测出其坐标,并在直角坐标系内绘出了图像(如图乙),此平抛物体的初速度,则竖直方向的加速度_____。
12. 某实验小组用重锤自由下落的过程来检验机械能守恒。
(1)如图甲是四位同学释放纸带瞬间的照片,你认为操作正确的是______。
(2)关于接通电源和放手让重锤运动的先后顺序,下列说法正确的是______。
A. 先放手后接通电源 B. 放手时同时接通电源
C. 先接通电源后放手 D. 以上说法都不对
(3)选出一条清晰的纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,通过分析已知该点速度为零,另选连续的三个点A、B、C。用刻度尺测得这三个点到O点间距为:,,,重锤的质量为0.2kg,打点计时器工作频率为50Hz,当地的重力加速度g为。从打下O到打下B点,重力势能减少量等于______J,打点计时器打下B点时重锤的速度大小______m/s,重锤动能增加量为______J。(计算结果均保留2位小数)
(4)实验发现重锤自由下落过程中获得的动能并不等于重力势能减少量,分析两者不相等的原因可能是______。(至少写出一条主要原因)。
13. 如图所示,光滑斜面(足够长)倾角为37°,一带正电的小物块质量为2m,电荷量为q,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上,从某时刻开始,电场强度变化为原来的,(,,)求:
(1)原来的电场强度大小;
(2)小物块运动的加速度;
(3)小物块2s末的速度大小和2s内的位移大小。
14. 如图所示,有一电子(电荷量为e,质量为m)经电压为的电场加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板。若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且刚好能沿下板右边缘飞出,求电子:
(1)刚离开加速电场时的速度;
(2)在平行金属板间的加速度a;
(3)通过平行金属板的时间t。
15. 物流园的包裹流通路线如图所示,斜面长度倾角。一个质量的包裹从斜面上的A点由静止滑下,在斜面底端经过一段可忽略不计的光滑小圆弧从B点滑上水平传送带,传送带顺时针匀速转动,包裹与传送带共速后从传送带末端C点水平飞出,最后落入地面上的包装盒中。包装盒与C点的竖直高度,水平距离为。已知包裹与斜面间动摩擦因数为,包裹与传送带间动摩擦因数为。g取10,,。求:
(1)包裹滑上传送带B点时的速度大小;
(2)传送带匀速运动的速度;
(3)包裹与传送带间因摩擦产生的热量Q。
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砚山县第一中学5月月考
高一物理
注意事项:
1.本交卷不允许违规和违法超出标分,满分100分,考试时间75分钟。
2.考生应时刻,清洁答卷答在答题卡上。标准题每题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题用直径0.5毫米黑色签字笔在答题卡中上各题无效。
3.本试卷区域内作答,超出答题区域的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本试卷命题范围:必修第二部、必修第三部第九章、第十章。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于电荷,下列说法正确的是( )
A. 电荷量很小的电荷就是元电荷
B. 物体所带的电荷量可以是任意的
C. 在国际单位制中,电荷量的单位是库仑
D. 摩擦起电的过程实质上是创造电荷的过程
【答案】C
【解析】
【详解】A.元电荷指的是最小电荷量,电子和质子所带的电荷量大小等于元电荷,A错误;
B.物体所带的电荷量一定是元电荷的整数倍,B错误;
C.在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,C正确;
D.摩擦起电的实质是电荷在两个物体间发生了转移,没有创造电荷,D错误。
故选C。
2. 如图所示实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场中的电场线,若带正电的粒子由a运动到b,电场力做正功。带电粒子在a、b两点所受电场力分别为、,则下列判断正确的是( )
A. Q为正电荷, B. Q为正电荷,
C. Q为负电荷, D. Q为负电荷,
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由题意可知,若场源电荷Q带正电,则有带正电的粒子由a运动到b,电场力做正功。由电场线的疏密表示电场强度大小,可知Ea>Eb,则有,A正确,B错误;
CD.若场源电荷Q带负电,则有带正电的粒子由a运动到b,电场力做负功。不符合题设条件,CD错误。
故选A。
3. 如图所示,Q是真空中固定的点电荷,a、b、c是以Q所在位置为圆心,半径分别为r或2r球面上的三点,电荷量为的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q,则( )
A. Q带负电
B. b、c两点电场强度相同
C. a、b两点的电场强度大小之比为
D. 将a处试探电荷电荷量变为,该处电场强度变为原来两倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.电荷量为的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q,电场强度方向背离Q,则Q带正电,故A错误;
B.根据公式
知b、c两点电场强度大小相同,但方向不同,故B错误;
C.根据公式,可知
故C正确;
D.场强由电场本身决定,与试探电荷无关,所以a处的试探电荷电荷量变为,该处场强不变,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,G为一灵敏电流表.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离( )
A. 带电油滴将沿竖直方向向下运动
B. P点的电势将降低
C. 带电油滴的电势能将减小
D. 上板移动过程中,有电流向右通过G表
【答案】C
【解析】
【详解】AC.一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态,知液滴的电场力和重力平衡,现将平行板电容器的上极板竖直向下移动,d减小,则电场强度增加,电场力增大,液滴沿竖直方向向上运动,电场力做正功,电势能减小.故A错误,C正确.
B.因为U不变,d减小,根据知,电场强度增大,P与下极板间的电势差增大,下极板的电势为0,则P点的电势升高.故B错误.
D.因为U不变,d减小,根据 知,电容增大,结合Q=CU知,电荷量增加,电容器充电,因上极板带正电,电流表中将有从向左的电流.故D错误.
故选C.
5. 我国航天人发扬“两弹一星”精神砥砺前行,从“东方红一号”到“北斗”不断创造奇迹,如图是赤道上的物体A与两颗卫星B、C(其中C为静止卫星,与地面保持相对静止),已知,地球的半径为R,物体A的重力加速度为g,万有引力常量为G,则( )
A. 若考虑地球自转,地球的质量略大于
B. C有可能从常州上方飞过
C. 物体A、卫星B、C的速度大小关系是
D. 卫星B、C在地面的发射速度均应大于第二宇宙速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.若考虑地球自转,对赤道上物体,由合力提供向心力得
化简得
可知,地球的质量略大于。故A正确;
B.C是静止卫星,在赤道上空,不可能从常州上方飞过。故B错误;
C.根据可知,半径大的速度小,则。而A、C周期相同,根据可知,C的半径大,则速度大。因此物体A、卫星B、C的速度大小关系是
故C错误;
D.卫星B、C在地面的发射速度均应大于第一宇宙速度。故D错误。
故选A。
6. 如图,ab是半径为的圆的一条直径,该圆处于平行该圆周平面的匀强电场中。将一电荷+e从a点以30eV的动能在该平面内朝着不同方向射出,电荷可经过圆周上所有点。其中,到达c点的动能最大为90eV。已知,不计重力和阻力,设圆心O处电势为0,下列说法正确的是( )
A. 电场方向为ac方向 B. 电场强度大小为40V/m
C. b点电势为20V D. 电荷经过该圆周,动能5eV时,电势能可能为45eV
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球在c点时的动能最大,由于小球带正电,所以c点的电势最低,作过c点与圆周相切的线,如图所示
切线为等势线,Oc方向即为电场方向,故A错误;
B.由几何关系可知,根据电势差与电场力做功关系得
则电场强度的大小
故B正确;
C.沿着电场线方向电势逐渐降低结合由图可得
代入数据解得
故C错误;
D.c点的电势为
代入数据解得
据对称性可知沿着cO在圆上的另一点电势最高为40V,故质子经过该点时,电势能最大为40eV,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,光滑绝缘轨道ABC由半圆轨道AB和水平直轨道BC组成,A、B连线竖直。半圆轨道的圆心为O、半径为R,空间有如图所示的匀强电场,场强大小为,方向与水平面夹角为θ=30°,重力加速度为g。在水平直轨道上距B点L处静止释放一质量为m、电量为q的带正电小滑块,下列说法正确的是( )
A. 无论L取何值,小滑块都能运动到A点
B. 小滑块在半圆轨道上运动时始终处于超重状态
C. 若,轨道对滑块的弹力最大值等于4mg
D. 若,轨道对滑块的弹力最大值等于3mg
【答案】C
【解析】
【详解】B.对小滑块受力分析,如图
合外力与水平方向夹角为,则小滑块运动到A点时小滑块减速运动,故在A点时小滑块处于失重状态,故B错误;
A.假设小滑块刚好可以到达A点,在竖直方向的合外力提供向心力,根据牛顿第二定律
解得
设在此时小滑块在A点的速度为,则
则根据动能定理
解得
故A错误;
CD.合外力与水平方向夹角为,则OD与水平方向夹角为的D点为等效最低点,如图
若,时,根据动能定理
则此时,轨道对小滑块的支持力为
解得
故C正确,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 静电学知识在生活中有着广泛的应用,下列有关静电现象说法正确的是( )
A. 燃气灶的电子点火器的放电电极做成球形比钉尖形好
B. 当带电云层靠近建筑物时,由于静电感应,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云层中的异种电荷,使建筑物免遭雷击,其原理为尖端放电
C. 高压设备中导体表面应该尽量光滑,是为了避免静电屏蔽
D. 超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由于电荷会聚集在物体上比较突出的尖端部位,所以燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖形比球形好,故A错误;
B.当带电云层靠近建筑物时,避雷针上由于静电感应产生的异种电荷会通过针尖放电,逐渐中和云层中的电荷,使建筑物免遭雷击,其原理为尖端放电,故B正确;
C.高压设备中导体表面应该尽量光滑,是为了避免尖端放电,故C错误;
D.超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成的,其目的是为了屏蔽带电设备周围的强电场,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,实线表示电场线,虚线表示只受静电力作用的带电粒子的运动轨迹.粒子先经过M点,再经过N点,以下说法正确的是( )
A. 该带电粒子应该带负电
B. 粒子在N点的加速度大于在M点的加速度
C. M点的电势高于N点的电势
D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
【答案】BC
【解析】
【详解】A.带电粒子所受电场力指向轨迹内侧且与电场线相切,可知电场力方向与电场方向相同,故带电粒子带正电,故A错误;
B.N点的电场线更密集,电场强度更大,粒子所受电场力更大,即粒子在N点的加速度大于在M点的加速度,故B正确;
C.带电粒子在运动过程中,沿电场线方向偏移,又因为沿电场线方向电势降低,故M点的电势高于N点的电势,故C正确;
D.带电粒子运动过程中,电场力与运动方向夹角为锐角,电场力做正功,电势能减小,故粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,故D错误。
故选BC。
10. 如图,竖直平面内存在竖直向上、电场强度大小为E的匀强电场,绝缘水平地面与圆心为O、半径为R的竖直固定的半圆形绝缘轨道AB平滑相接于A点。一质量为m、电荷量为q的带正电的光滑小球在水平面上以大小为的速度向右运动,小球经A点沿轨道向上运动,恰好能通过B点。已知,小球可视为质点,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球通过B点时的速度大小为
B. 的大小为
C. 小球从脱离半圆轨道至落地,在空中运动的时间为
D. 小球落地前一瞬间速度与竖直方向夹角的正切值为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小球恰好能通过B点,则轨道对小球的支持力恰好为零,根据其受力情况结合牛顿第二定律可得
结合题意,解得B点的速度为
故A错误;
B.小球从A到B的过程中,由动能定理可得
代入数据可得
故B正确;
C.小球脱离轨道后做类平抛运动,在竖直方向上有
,
代入数据可得
故C错误;
D.小球落地瞬间竖直方向速度为
小球在空中运动时,水平方向做匀速运动,故小球落地前一瞬间速度与竖直方向夹角的正切值为
故D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在做“探究平抛运动的特点”的实验时:
(1)钢球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为轴和轴,竖直线是用_____来确定的。
(2)某同学通过实验得到的轨迹如图甲所示,每个小格的长度为。由轨迹可知,该小球的初速度大小_____(结果包含、)。
(3)该同学在轨迹上选取间距较大的几个点,测出其坐标,并在直角坐标系内绘出了图像(如图乙),此平抛物体的初速度,则竖直方向的加速度_____。
【答案】(1)重锤线 (2)
(3)9.6
【解析】
【小问1详解】
竖直方向用重锤线来确定的。
【小问2详解】
钢球在竖直方向上做自由落体运动,则,
水平方向上有
联立解得
【小问3详解】
由于竖直方向有
水平方向有
联立可得
则图线的斜率
解得
12. 某实验小组用重锤自由下落的过程来检验机械能守恒。
(1)如图甲是四位同学释放纸带瞬间的照片,你认为操作正确的是______。
(2)关于接通电源和放手让重锤运动的先后顺序,下列说法正确的是______。
A. 先放手后接通电源 B. 放手时同时接通电源
C. 先接通电源后放手 D. 以上说法都不对
(3)选出一条清晰的纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,通过分析已知该点速度为零,另选连续的三个点A、B、C。用刻度尺测得这三个点到O点间距为:,,,重锤的质量为0.2kg,打点计时器工作频率为50Hz,当地的重力加速度g为。从打下O到打下B点,重力势能减少量等于______J,打点计时器打下B点时重锤的速度大小______m/s,重锤动能增加量为______J。(计算结果均保留2位小数)
(4)实验发现重锤自由下落过程中获得的动能并不等于重力势能减少量,分析两者不相等的原因可能是______。(至少写出一条主要原因)。
【答案】(1)A (2)C
(3) ①. 0.38 ②. 1.92 ③. 0.37
(4)重锤下落过程受到空气阻力、纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦力作用,做负功,使得动能增加量小于重力势能减少量
【解析】
【小问1详解】
为充分利用纸带,重物应靠近打点计时器。为减小阻力影响,应使纸带在竖直方向上,手抓住纸带上端。
故选A。
【小问2详解】
应先给打点计时器通电打点,后释放纸带,如果先释放纸带,再接通打点计时器的电源,由于重物运动较快,无法充分利用纸带。
故选C。
【小问3详解】
[1]从打下O到打下B点过程中,重力势能减少量
[2]打点计时器打下B点时重锤的速度大小
[3]重锤动能增加量为
【小问4详解】
略。
13. 如图所示,光滑斜面(足够长)倾角为37°,一带正电的小物块质量为2m,电荷量为q,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上,从某时刻开始,电场强度变化为原来的,(,,)求:
(1)原来的电场强度大小;
(2)小物块运动的加速度;
(3)小物块2s末的速度大小和2s内的位移大小。
【答案】(1)
(2)4m/s2,方向沿斜面向下
(3)8m/s,8m
【解析】
【小问1详解】
带电小物块恰好静止在斜面上,根据受力平衡可得
解得原来的电场强度大小为
【小问2详解】
当电场强度变为原来的时,物块在斜面方向,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
方向沿斜面向下。
【小问3详解】
根据匀变速直线运动速度时间公式,可得小物块2s末的速度为
根据位移时间公式可得,小物块2s内的位移为
14. 如图所示,有一电子(电荷量为e,质量为m)经电压为的电场加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板。若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且刚好能沿下板右边缘飞出,求电子:
(1)刚离开加速电场时的速度;
(2)在平行金属板间的加速度a;
(3)通过平行金属板的时间t。
【答案】(1);(2),方向竖直向下;(3)
【解析】
【详解】(1)对电子在加速电场中的运动,根据动能定理有
①
解得
②
(2)电子在平型金属板间的加速度大小为
③
方向竖直向下。
(3)根据运动学规律有
④
联立③④解得
⑤
15. 物流园的包裹流通路线如图所示,斜面长度倾角。一个质量的包裹从斜面上的A点由静止滑下,在斜面底端经过一段可忽略不计的光滑小圆弧从B点滑上水平传送带,传送带顺时针匀速转动,包裹与传送带共速后从传送带末端C点水平飞出,最后落入地面上的包装盒中。包装盒与C点的竖直高度,水平距离为。已知包裹与斜面间动摩擦因数为,包裹与传送带间动摩擦因数为。g取10,,。求:
(1)包裹滑上传送带B点时的速度大小;
(2)传送带匀速运动的速度;
(3)包裹与传送带间因摩擦产生的热量Q。
【答案】(1)2m/s;(2)4m/s;(3)4J
【解析】
【详解】(1)包裹从A到由动能定理得
解得
(2)包裹从C点飞出后做平抛运动,则有
水平方向
解得C点速度为
由于包裹已和传送带共速,故传送带的速度为;
(3)包裹滑上传送带后先做加速运动,与传送带共速后做匀速运动,设包裹加速运动过程中的时间为,加速度为,位移为x1,传送带位移为x2,
对包裹根据牛顿第二定律
共速时间为
包裹的位移为
皮带的位移为
则由功能关系可得物块和皮带间产生的热量
代入数据解得
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