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15.如圖所示,足夠長(zhǎng)的傳送帶PQ與水平地面成θ角傾斜放置,傳送帶以速度v順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).將物塊以沿平行傳送帶向上的初速度v0從傳送帶上的底端P開始運(yùn)動(dòng),已知物塊的質(zhì)量為m,與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ,則物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中重力瞬時(shí)功率的最大值是( �。�
A.mg(v0+v)sinθB.mgv20+v2sinθC.mgv0sinθD.mgvsinθ

分析 由于物塊與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ,則μmgcosθ<mgsinθ,結(jié)合物體的受力,根據(jù)物塊速度和傳送帶速度的大小關(guān)系分析物塊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,確定出物塊的最大速度,從而得出物塊在運(yùn)動(dòng)過程中重力功率的最大值.

解答 解:由于物塊與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ,則μmgcosθ<mgsinθ,若v0>v,物塊開始受到沿斜面向下的摩擦力,加速度沿斜面向下,a1=mgsinθ+μmgcosθm=gsinθ+μgcosθ,物塊向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),速度為零后,由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,物塊向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),a2=mgsinθμmgcosθm=gsinθ-μgcosθ,由于下滑的加速度小于上滑的加速度,則物塊返回到底端的速度小于v0
若v0<v,物塊開始受到沿斜面向上的摩擦力,加速度沿斜面向下,a1=gsinθ-μgcosθ,速度為零后,由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,物塊向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),a2=gsinθ-μgcosθ,物塊返回底端的速度等于v0,
由上可知,物塊的最大速度為v0,重力瞬時(shí)功率的最大值Pm=mgv0cos(90°-θ)=mgv0sinθ,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤.
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵理清物塊在整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,確定出物塊速度的最大值是解決本題的突破口.在本題中需討論物塊初速度和傳送帶速度的大小關(guān)系.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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5.2016年9月15日,我國(guó)的空間實(shí)驗(yàn)室天宮二號(hào)在酒泉成功發(fā)射.9月16日,天宮二號(hào)在橢圓軌道Ⅰ的遠(yuǎn)地點(diǎn)A開始變軌,變軌后在圓軌道Ⅱ上運(yùn)行,如圖所示,A點(diǎn)離地面高度約為380km,地球同步衛(wèi)星離地面高度約為36000km.若天宮二號(hào)變軌前后質(zhì)量不變,則下列說法正確的是( �。�
A.天官二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行通過近地點(diǎn)B時(shí)速度最小
B.天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期可能大于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期
C.天官二號(hào)在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期一定大于24 h
D.天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行通過A點(diǎn)時(shí)的速度一定小于在軌道Ⅱ上運(yùn)行通過A點(diǎn)時(shí)的速度

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6.如圖所示,空間有一水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),讓矩形線圈從磁場(chǎng)邊界上方某一高處自由下落,線圈下落過程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),線圈平面始終和磁場(chǎng)垂直,線圈開始進(jìn)入還未全部進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,其加速度的變化可能是(  )
A.不為零且恒定不變B.逐漸減小
C.先減小猴增大D.始終為零

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3.電源的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為0.22Ω,外電路的電阻為1.28Ω,求電路中的電流和路端電壓.

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10.如圖所示,用一輕繩將光滑小球P系于數(shù)值墻壁上的O點(diǎn),在墻壁和小球P之間夾有一長(zhǎng)方體物塊Q,P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說法正確的是( �。�
A.P受4個(gè)力作用
B.Q受3個(gè)力作用
C.若繩子略變長(zhǎng)一點(diǎn),繩子的拉力將變小
D.若繩子略變短一點(diǎn),Q受到的摩擦力將增大

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3.在如圖甲所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為3.0V,內(nèi)阻不計(jì),L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示.當(dāng)開關(guān)S閉合后( �。�
A.通過L1的電流為通過L2的電流的2倍
B.L1的電阻值為12Ω
C.L1消耗的電功率為0.75W
D.L2消耗的電功率為0.375W

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10.2017 年 1 月 25 日,在中央電視臺(tái) CCTV10 頻道播出節(jié)目中,海軍電力工程專家馬偉明 院士表示,正在研制設(shè)計(jì)中的國(guó)產(chǎn) 003 型航母采用電磁彈射已成定局!電磁彈射就是采用電 磁的能量來推動(dòng)被彈射的物體向外運(yùn)動(dòng),電磁炮就是利用電磁彈射工作的.電磁炮的原理如圖所示,則炮彈導(dǎo)體滑塊受到的安培力的方向是( �。�
A.豎直向上B.豎直向下C.水平向左D.水平向右

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7.聲波能產(chǎn)生許多物理現(xiàn)象,寫出下列實(shí)例中所對(duì)應(yīng)的物理現(xiàn)象的名稱,隔著矮墻“聞其聲,不見其人”屬于衍射,繞著正在發(fā)聲的音叉,能聽到聲音或強(qiáng)或弱屬于干涉.

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8.已知某衛(wèi)星在半徑為R的圓軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的周期為T,當(dāng)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到軌道上的A處時(shí)適當(dāng)調(diào)整速率,衛(wèi)星將沿以地心為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)行,橢圓與地球表面在B點(diǎn)相切,如圖所示.地球的半徑為R0,地球的質(zhì)量為M,萬有引力常量為G,則下列說法正確的是( �。�
A.衛(wèi)星在A點(diǎn)應(yīng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)減速才能進(jìn)入橢圓軌道
B.衛(wèi)星在A點(diǎn)速度改變進(jìn)入橢圓軌道后加速度立即減小
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D.衛(wèi)星在橢圓軌道上的B點(diǎn)和A點(diǎn)的速率之差等于GMRR0R-R0

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