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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


  1. A.
    电动机应增加的功率为100W
  2. B.
    电动机应增加的功率为200W
  3. C.
    在一分钟内因煤与传送带摩擦产生的热为6.0×103J
  4. D.
    在一分钟内因煤与传送带摩擦产生的热为1.2×104J
CB
试题分析:我们以一个质量为m的质点为研究对象,我们不难发现它在加速运动直至与皮带速度相等为2.0m/s时,动能增加了,设物体运动了x,根据动能定理=fx,而这个过程中皮带运动的长度是物体运动长度的2x,质点与皮带之间产生相对滑动x而产生热,且大小为fx,那么整个系统内摩擦力对物体大小等于物体动能的2倍,而这些能量是由电动机提供的。由题知每秒钟落下的煤获得的动能是,所以电动机应增加的功率为2×,则B正确,在一分钟内因煤与传送带摩擦产生的热为×60÷2=1.2×104J,则C正确。
考点: 本题考查动能定律、功与功率、匀变速直线运动规律、能的转化与守恒定律。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

普通洗衣机的脱水桶以1200r/min的速度高速旋转,为避免发生人身伤害事故,脱水机构都装有安全制动系统.如图所示为脱水制动示意图,该系统由脱水桶盖板、制动钢丝、刹车制动盘等组成,刹车盘与脱水筒共轴转动.当脱水桶运转时,如果打开脱水桶盖,则该系统便产生制动作用.安全制动系统的作用有两个:一是将脱水电动机的电源自动切断;二是刹车带自动紧压在刹车盘上,使脱水桶迅速停止转动.若脱水桶的半径为9cm,刹车盘的半径为6cm,打开脱水桶盖到脱水桶停止共转了50圈(设为均匀减速),若衣服和桶的质量为3kg(可以认为质量全部分布在脱水桶桶壁上,刹车盘的质量不计).则:
(1)打开脱水筒盖的瞬间,筒壁上某点的线速度大小约为
11.31m/s
11.31m/s

(2)刹车带上受到的摩擦力的平均值的大小约为
10.18N
10.18N

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普通洗衣机的脱水桶以1200r/min的速度高速旋转,为避免发生人身伤害事故,脱水机构都装有安全制动系统.如图所示为脱水制动示意图,该系统由脱水桶盖板、制动钢丝、刹车制动盘等组成,刹车盘与脱水筒共轴转动.当脱水桶运转时,如果打开脱水桶盖,则该系统便产生制动作用.安全制动系统的作用有两个:一是将脱水电动机的电源自动切断;二是刹车带自动紧压在刹车盘上,使脱水桶迅速停止转动.
若脱水桶的半径为9cm,刹车盘的半径为6cm,打开脱水桶盖到脱水桶停止共转了50圈(设为均匀减速),若衣服和桶的质量为3kg(可以认为质量全部分布在脱水桶桶壁上,刹车盘的质量不计).试计算:
(1)打开脱水筒盖的瞬间,贴在脱水筒筒壁上的衣服运动的线速度;
(2)刹车盘边缘上的某点在这一过程中的路程;
(3)刹车带上的平均摩擦力的大小.

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(2005?湖南模拟)普通洗衣机的竖直脱水桶以1200r/min的速度高速旋转(图中未画出脱水桶),为避免发生人身伤害事故,脱水机构都装有安全制动系统,该系统由脱水桶盖板、制动钢丝、刹车制动盘等组成.当脱水桶运转时,如果打开脱水桶盖,则该系统便产生制动作用.安全制动系统的作用有两个:一是将脱水电动机的电源自动切断;二是制动器中的刹车带自动刹车盘,使脱水桶迅速停止转动.如图所示为脱水制动示意图,若脱水桶的半径为9cm(未画出),刹车盘的半径为6cm,打开脱水桶盖到脱水桶停止共转了50圈(设为均匀减速),若衣服和桶的质量为3kg(可以认为质量全部分布在脱水桶桶壁上).计算刹车带上的平均摩擦力的大小.

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如图所示,内壁光滑、内径很小的1/4圆弧管固定在竖直平面内,圆弧的半径r为0.2m,在圆心O处固定一个电荷量为-1.0×10-9 C的点电荷.质量为0.06kg、略小于圆管截面的带电小球,从与O点等高的A点沿圆管内由静止运动到最低点B,到达B点小球刚好与圆弧没有作用力,然后从B点进入板距d=0.08m的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动,且此时电路中的电动机刚好能正常工作.已知电源的电动势为12V,内阻为1Ω,定值电阻R的阻值为6Ω,电动机的内阻为0.5Ω.求(取g=10m/s2,静电力常量k=9.0×109N?m2/C2
(1)小球到达B点时的速度;
(2)小球所带的电荷量;
(3)电动机的机械功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网普通洗衣机的脱水桶以n=1200r/min的速度旋转,为避免发生人身伤害事故,脱水结构都装有安全制动系统.该系统由脱水桶盖板、制动钢丝、刹车制动盘等组成.当脱水桶运转时,如果打开脱水桶盖板,则该系统将产生制动作用,安全制动系统有两个作用,其一是将脱水电动机的电源自动切断;其二是制动器自动刹紧,使脱水桶迅速停止转动,如图所示为有脱水制动示意图.设衣服的脱水桶的总质量为m=3kg,脱水桶的半径为R1=9cm,刹车盘的半径为R2=6cm,打开脱水桶盖板到脱水桶停止转动共用时间t=5s,试估算在这段时间内脱水桶转动了多少圈以及刹车带上的摩擦力f的大小.

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