如圖所示,質(zhì)量m=0.2kg的小物體,從光滑曲面上高度H=0.8m處釋放,到達底端時水平進入軸心距離L=6m的水平傳送帶,傳送帶可由一電機驅(qū)使逆時針轉動.已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1(取g=10m/s2).
(1)求物體到達曲面底端時的速度大小?
(2)若電機不開啟,傳送帶不轉動,則物體滑離傳送帶右端的速度大小和在傳送帶上所用時間分別為多少?
(3)若開啟電機,傳送帶以速率5m/s逆時針轉動,則物體在傳送帶上滑動的過程中產(chǎn)生多少熱量?
(1)物體從曲面上下滑時機械能守恒,有mgH=
1
2
m
v20

解得物體滑到底端時的速度v0=
2gH
=4m/s

(2)設水平向右為正方向,物體滑上傳送帶后向右做勻減速運動,期間物體的加速度大小和方向都不變,加速度為a=
Ff
M
=-μg=-1m/s2

物體滑離傳送帶右端時速度為v1
根據(jù)速度位移關系公式,有:
v21
-
v20
=2aL

解得:v1=2m/s
t=
v1-v0
a
得,t=2s
(3)以地面為參考系,則滑上逆時針轉動的傳送帶后,物體向右做勻減速運動.由以上計算可知,期間物體的加速度大小和方向都不變,所以到達右端時速度大小為2m/s,所用時間為2s,最后將從右端滑離傳送帶.此段時間內(nèi),
物體向右運動位移大小顯然為6m
皮帶向左運動的位移大小為S2=vt=10m
物體相對于傳送帶滑行的距離為△S=S1+S2=16m
物體與傳送帶相對滑動期間產(chǎn)生的熱量為Q=Ff?△S=μmg?△S=3.2J
答:(1)物體到達曲面底端時的速度大小為4m/s;
(2)物體滑離傳送帶右端的速度大小為2m/s,在傳送帶上所用時間為2s;
(3)物體在傳送帶上滑動的過程中產(chǎn)生3.2J的熱量.
練習冊系列答案
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如圖所示,質(zhì)量m=2kg的小球以初速度V0沿光滑的水平面飛出后,恰好無碰撞地進入光滑的圓弧軌道,其中圓弧AB對應的圓心角θ=530,圓半徑R=0.5m.若小球離開桌面運動到A點所用時間t=0.4s.(sin53°=0.8cos53°=0.6g=10m/s2
(1)求小球沿水平面飛出的初速度V0的大?
(2)到達B點時,求小球此時對圓弧的壓力N1大小?
(3)小球是否能從最高點C飛出圓弧軌道,并說明原因.

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如圖所示,光滑半圓形軌道MNP豎直固定在水平面上,直徑MP垂直于水平面,軌道半徑R=0.5m.質(zhì)量為m1的小球A靜止于軌道最低點M,質(zhì)量為m2的小球B用長度為2R的細線懸掛于軌道最高點P.現(xiàn)將小球B向左拉起,使細線水平,以豎直向下的速度v0=4m/s釋放小球B,小球B與小球A碰后粘在一起恰能沿半圓形軌道運動到P點.兩球可視為質(zhì)點,g=10m/s2.試求
①B球與A球相碰前的速度大;
②A、B兩球的質(zhì)量之比m1:m2

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如圖所示,左側為一個半徑為R的半球形的碗固定在水平桌面上,碗口水平,O點為球心,碗的內(nèi)表面及碗口光滑.右側是一個固定光滑斜面,斜面足夠長,傾角θ=30°.一根不可伸長的不計質(zhì)量的細繩跨在碗口及光滑斜面頂端的光滑定滑輪兩端上,線的兩端分別系有可視為質(zhì)點的小球m1和m2,且m1>m2.開始時m1恰在右端碗口水平直徑A處,m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠,此時連接兩球的細繩與斜面平行且恰好伸直.當m1由靜止釋放運動到圓心O的正下方B點時細繩突然斷開,不計細繩斷開瞬間的能量損失.

(1)求小球m2沿斜面上升的最大距離s;
(2)若已知細繩斷開后小球m1沿碗的內(nèi)側上升的最大高度為
R
2
,求
m1
m2
=______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

粗細均勻的U形管內(nèi)裝有總長為4L的液體.開始時閥門K閉合,左右支管內(nèi)液面高度差為L.打開閥門K后,左右液面剛好相平時左管液面的速度大小為(不計液體與管壁之間的任何阻力)( 。
A.
gL
8
B.
gL
4
C.
gL
2
D.
gL

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在高為H的平臺上以初速v0拋出一質(zhì)量為m的小球,不計空氣阻力,當它到達離拋出點的豎直距離為h的B點時,小球的動能增量為(  )
A.
1
2
mv02
B.
1
2
mv02+mgh
C.mgH-mghD.mgh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

質(zhì)量為m的物體,從靜止開始以
g
2
的加速度豎直下落h的過程中,下列說法正確的是( 。
A.物體的機械能守恒
B.物體的機械能減少
mgh
2
C.物體的重力勢能減少
mgh
2
D.物體的動能增加
mgh
2

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物體從某高度處開始做自由落體運動,以地面為重力勢能零點,下列所示圖象中.能正確描述物體的重力勢能(Ep)與下落速度平方(v2)的關系是( 。
A.B.C.D.

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如圖所示,游樂場中一位小朋友沿滑梯加速下滑,在此過程中他的機械能不守恒,其原因是( 。
A.因為小朋友做加速運動,所以機械能不守恒
B.因為小朋友做曲線運動,所以機械能不守恒
C.因為小朋友受到了除重力以外的其他力作用,所以機械能不守恒
D.因為除重力做功外還有其它力做功,所以機械能不守恒

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