【題目】某傳送帶裝置在豎直平面內(nèi)的橫截面如圖所示,ab 段水平,bcd 段為1/2 圓周.傳送帶在電機(jī)的帶動下以恒定速率ν = 4m/s 運(yùn)動,在傳送帶的左端點(diǎn)a 無初速地投放質(zhì)量m=1kg 的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),當(dāng)?shù)谝粋物塊A 到達(dá)b 點(diǎn)時即刻在a 點(diǎn)投放另一相同的物塊 B.物塊到達(dá)b 點(diǎn)時都恰好與傳送帶等速,此后能確保物塊與傳送帶相對靜止地通過bcd 段.物塊到達(dá)最高點(diǎn)d 時與傳送帶間的彈力大小恰等于其重力.在d 端點(diǎn)的左方另有一平直軌道ef,軌道上靜止停放著質(zhì)量M=1kg 的木板,從d 點(diǎn)出來的物塊恰能水平進(jìn)入木板上表面的最右端,木板足夠長.已知:物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)= 0.8 ,與木板間的動摩擦因數(shù)=0.2 ;木板與軌道間的動摩擦因數(shù)=0.1;設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2試求:

(1)每個物塊在傳送帶abcd 上運(yùn)行的時間;

(2)傳輸A 物塊,電機(jī)所需提供的能量(不計(jì)傳動機(jī)構(gòu)的其他能量損耗);

(3)木板運(yùn)動的總時間.

【答案】(1)1.13s (2)32J (3)

【解析】(1)物塊在上做勻加速直線運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律

得: ,得m/s2

s

物塊經(jīng)過點(diǎn)時根據(jù)牛頓第二定律得:

,代入,得m

則物塊在圓周上運(yùn)動的時間: s

則每個物塊在傳送帶上運(yùn)動的時間s

(2)物塊在傳送帶上加速時與傳送帶間的相對位移

m

每傳輸一個物塊,電機(jī)提供的能量J

[或:物塊在傳送帶水平段運(yùn)動,電機(jī)克服摩擦力做功

每傳輸一個物塊,電機(jī)提供的能量J ⑦ ]

(3) 物塊滑上木板時,物塊與木板間的滑動摩擦力大小

木板與軌道間的最大靜摩擦力大小

由于,故木板仍保持靜止?fàn)顟B(tài)

物塊在木板上做減速運(yùn)動,其加速度大。 m/s2

當(dāng)物塊滑上木板瞬間, 物塊的速度大。 m/s

物塊在木板上同時滑動時對木板的摩擦力大小為

地面與木板間的最大靜摩擦力

木板開始加速向左運(yùn)動,由牛頓第二定律: 得: m/s2

當(dāng)物塊與木板共速時有:

得: m/s, s

此時,物塊的速度大小. m/s

此后物塊與木板保持相對靜止,木板開始減速,由牛頓第二定律:

得: m/s2

設(shè)物塊與木板達(dá)到共速后,再減速停下,則有:

得: , m/s假設(shè)成立

此后三個物體一起做減速運(yùn)動: m/s2

三個體一起減速運(yùn)動的時間: s

木板運(yùn)動的總時間: s

方法二: 圖像法

作圖需有相應(yīng)的計(jì)算表達(dá)式。參照前一種解法,分階段對應(yīng)給分。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】2016 年起,我國空軍出動“戰(zhàn)神”轟-6K 等戰(zhàn)機(jī)赴南海戰(zhàn)斗巡航.某次戰(zhàn)備投彈訓(xùn)練,飛機(jī)在水平方向做加速直線運(yùn)動的過程中投下一顆模擬彈.飛機(jī)飛行高度為h,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,則以下說法正確的是

A. 在飛行員看來模擬彈做平拋運(yùn)動

B. 模擬彈下落到海平面的時間為

C. 在飛行員看來模擬彈做自由落體運(yùn)動

D. 若戰(zhàn)斗機(jī)做加速向下的俯沖運(yùn)動,此時飛行員一定處于失重狀態(tài)

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【題目】質(zhì)量為m的物體放在水平桌面上,物體與水平桌面的動摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)用力F水平拉物體時,物體仍保持靜止,物體在水平方向受到的合力為(

A.

B. F

C. Fμmg

D. μmg

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【題目】利用如圖所示的裝置來驗(yàn)證碰撞中的動量守恒,入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m1,m2。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說法中正確的是_______

A.m1一定要大于m2,但它們的直徑一定要相等

B.不放被碰小球時,m1平均落點(diǎn)為N點(diǎn)

C.斜槽的摩擦因數(shù)越小,實(shí)驗(yàn)的誤差越小

D.適當(dāng)增大自由下落的高度,可減小實(shí)驗(yàn)的誤差

E.實(shí)驗(yàn)之前,一定要將斜槽的末端調(diào)整到水平狀態(tài)

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【題目】如圖是某同學(xué)研究小球下落時的頻閃照片,頻閃儀每隔0.1s閃光一次并進(jìn)行拍照。照片中小球靜止時在位置1,某時刻釋放小球,下落中的小球各位置與位置1的距離如圖中所標(biāo)的數(shù)據(jù)(單位:cm)。實(shí)驗(yàn)過程并沒有錯誤,但該同學(xué)發(fā)現(xiàn)圖中數(shù)據(jù)存在以下問題:根據(jù),而圖中標(biāo)出的位置1和位置2的距離為,比小很多,你對此問題的解釋是___________。下落中小球在位置3的速度為_________m/s,小球做自由落體運(yùn)動的加速度為_______m/s2。(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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【題目】如圖是微波技術(shù)中用的一種磁控管的示意圖.一群電子在垂直于磁場B的平面內(nèi)作圓周運(yùn)動.在運(yùn)行過程中它們時而接近電極1,時而接近電極2(兩電極位置對稱),從而使兩電極間的電勢差作周期性變化.電子質(zhì)量為所m、電量的絕對值為e,D為圓形軌道的直徑,r1是電子群最靠近電極l時的距離,N是這群電子的數(shù)目.已知點(diǎn)電荷q在距其為r的空間任一點(diǎn)處產(chǎn)生的電勢為,則( )

A. 兩電極間電壓變化的頻率為

B. 兩電極間電壓變化的頻率為

C. 兩電極間電壓最大值為

D. 兩電極間電壓最大值為

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【題目】 飛流直下三千尺,疑是銀河落九天是唐代詩人李白描寫廬山瀑布的佳句.瀑布中的水從高處落下的過程中( )

A. 重力勢能增加

B. 重力勢能減少

C. 重力對水做的功大于水重力勢能的改變量

D. 重力對水做的功小于水重力勢能的改變量

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B. 平拋運(yùn)動中,重力對物體做的功

C. 舉重運(yùn)動員,扛著杠鈴在頭上的上方停留10s,運(yùn)動員對杠鈴做的功

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