高中物理题

2025-03-21 13:10:54

推荐回答（5个）

回答（1）：

一传送带装置示意如图5-1所示，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切. 现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速度为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h. 稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L . 每个箱子在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动）. 已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N . 这种装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦，求电动机的平均输出功率P.
分析和解答：此题是2003年的高考理科综合压轴题，分值为22分．该题将物体的运动，功能关系等知识结合于传送带这一实际情境而融为一体，较好地考查了学生综合运用所学知识去解决物理问题的能力．
以地面为参考系（下同），设传送带的运动速度为v0，在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下作初速度为零的匀加速运动，设这段路程为s，所用时间为t，加速度为a，则对小货箱有s＝at2①，v0＝at②，在这段时间内，传送带运动的路程为s0＝v0t③，由①②③式可得s0＝2s④，用f表示小货箱与传送带之间的摩擦力，则传送带对小货箱做功为W＝fs＝mv02⑤，传送带克服小货箱对它的摩擦力做功为W0＝fs0＝2×mv02＝mv02⑥，两者之差就是克服摩擦力做功产生的热量Q＝mv02⑦.
可见，在小货箱加速运动过程中，小货箱获得的动能与发热量相等．T时间内电动机输出的功为W＝PT⑧，此功用于增加小货箱的动能、势能以及克服摩擦力发热，即W＝Nmv02＋Nmgh＋NQ⑨，已知相邻两小货箱的距离为L，所以由题意可知v0T＝NL⑩，联立⑦～⑩得P＝(＋gh)．
评析：此题是一道用来考查学生综合运用物理知识来分析、推理、建模的物理学科内的综合题，它有较好的区分度和难度，是一道较好的高考题．通过解答，我们可以领悟到，高考试题已由过去的强调知识立意已转化成了能力立意，形成了试题难度不大，但能力要求较高，既能为高校选拔高素质的人才，又能使中学物理教学改革步入良性循环的良好局面．
传送带问题是以真实物理现象为依据的问题，它既能训练学生的科学思维，又能联系科学、生产和生活实际，因而，这种类型问题具有生命力，当然也就是高考命题专家所关注的问题．

回答（2）：

很简单，平均功率 Pa = Pas + Pae，其中 Pas 是传送带提供静摩擦力所需平均功率，Pae 是传送带提供滑动摩擦将箱子加速到传送带速度所需平均功率

对相当长时间 T 运送 N 个箱子，可以理解为稳定工作，也就是传送带上布满箱子的某一时刻开始，到另一个时刻结束（此时传送带上仍然摆满箱子）。可以计算出传动带速度 v0 = NL/T

对 Pas 的计算：利用机械能守恒，对每一个箱子做功 Wo = mgh
平均功率 Pas = Nmgh/T

对 Pae 的计算：对每一个箱子滑动摩擦力 F = μmgcosθ 做功
Woe = Fs, 注意这里要求的是传送带运行的距离，这个距离乘摩擦力才是传送带的做功（包括箱子末动能和摩擦损耗）
s = v0t
Woe = Fv0t
t = v0/a = v0/(F/m) = mv0/F, 所以
Woe = mv0^2

Pae = Nmv0^2/T

总功率
Pa = Pas + Pae
= Nmgh/T + Nm(NL/T)^2/T
= Nm/T(gh + (NL/T)^2)

其中 h = |Lab|sinθ

回答（3）：

电动机消耗的能量有n个箱子的动能和势能
动能为1/2m[（N－1）*L/T]^2*N
势能为N*mg*lsinθ l为AB之间长度
总能量加在一起
除以时间T就是P
没有l的话，我就不知道了

回答（4）：

只要算清移动N个箱子所做的功（N*1/2mv^2-0)除上时间T
至于速度v 可以根据时间T、 N个、相距L＝＝一系列的处理一下就出来了。

回答（5）：

这是03年理综（全国卷）最后一题
你可上网查一下www.eol.cn
答案P=NM/T（N^2*L^2/T^2+gh)
或者新浪高考都能查到，我做过

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