18.傳送帶以v=6m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),一小物塊輕輕放在傳送帶左端B點(diǎn),然后在傳送帶的帶動(dòng)下,從傳送帶右端的C點(diǎn)水平拋出,最后落到地面上的D點(diǎn),己知傳送帶長(zhǎng)度 L=12m,物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3(g=10m/s2).
(1)求物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(2)若物塊在D點(diǎn)的速度方向與地面夾角為α=53°,求C點(diǎn)到地面的高度和C、D兩點(diǎn)間的水平距離.

分析 (1)物塊在傳送帶上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到傳送帶速度后做勻速運(yùn)動(dòng)(若傳送帶足夠長(zhǎng)時(shí)),結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
(2)將落地速度分解,結(jié)合平行四邊形定則求出落地時(shí)豎直分速度,結(jié)合速度位移公式求出C點(diǎn)到地面的高度,根據(jù)時(shí)間,結(jié)合C點(diǎn)的速度求出CD的水平距離.

解答 解:(1)設(shè)物塊在傳送帶上的加速度為a,經(jīng)過(guò)t1時(shí)間與傳送帶速度相同.
由牛頓第二定律得 μmg=ma
得  a=μg=3m/s2 
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 v=at1得:t1=$\frac{v}{a}$=$\frac{6}{3}$s=2s
設(shè)物塊在t1時(shí)間內(nèi)的位移為x,則 x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×3×{2}^{2}$m=6m
因?yàn)閤<L2,所以物塊還將在傳送帶上做一段勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2
由L2-x=vt2得:t2=1s
則物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t=t1+t2=2s+1s=3s
(2)已知物塊在D點(diǎn)的速度方向與地面夾角為α=53°,則有 tan53°=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{C}}$
由上分析可知,物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度 vC=v=6m/s
所以解得 vy=8m/s 
由${v}_{y}^{2}$=2gh得:h=$\frac{{v}_{y}^{2}}{2g}$=$\frac{{8}^{2}}{20}$m=3.2m
設(shè)平拋的時(shí)間為t3,由vy=gt3得:t3=0.8s
則平拋的水平位移:x=vCt3=6×0.8m=4.8m
答:
(1)物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)間是3s;
(2)C點(diǎn)到地面的高度是3.2m,C、D兩點(diǎn)間的水平距離是4.8m.

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵要析清楚物體的運(yùn)動(dòng)情況,通過(guò)計(jì)算分析物體有無(wú)勻速運(yùn)動(dòng).要熟練運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法研究平拋運(yùn)動(dòng).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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8.如圖所示,物塊A放在直角三角形斜面體B上面,B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁,初始時(shí)A、B靜止,現(xiàn)用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未動(dòng).則施力F后,下列說(shuō)法正確的是
( 。
A.A、B之間的摩擦力一定變大B.彈簧彈力一定不變
C.B與墻之間可能沒(méi)有摩擦力D.B與墻面間的彈力可能不變

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9.如圖所示,小滑塊由靜止開始從A點(diǎn)沿斜面勻加速下滑至斜面底端B點(diǎn),之后在光滑的水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn).已知小滑塊經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入水平面的速度大小不變,滑塊由A到C的總時(shí)間為15s,且XAB=10m,XBC=40m.求:
(1)小滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度是多大?
(2)小滑塊沿斜面下滑時(shí)的加速度大小?

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6.甲、乙兩物體在同一地點(diǎn)同時(shí)開始做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示.根據(jù)圖象提供的信息可知下列說(shuō)法正確的是( 。
A.6 s末乙追上甲
B.在乙追上甲之前,甲、乙相距最遠(yuǎn)為10 m
C.8 s末甲、乙兩物體相遇,且離出發(fā)點(diǎn)有32 m
D.在0~4 s內(nèi)與4~6 s內(nèi)甲的平均速度大小相等

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10.某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示,則下列說(shuō)法中正確的是( 。 
A.加5V電壓時(shí),導(dǎo)體的電阻是0.2Ω
B.加12V電壓時(shí),導(dǎo)體的電阻是8Ω
C.由圖可知,隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷減小
D.該元件為非線性元件,所以歐姆定律不適用

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7.球A從某一高度H處自由下落,同時(shí)球B從地面豎直上拋,兩球在離地$\frac{2H}{3}$處相遇,求B能達(dá)到的最大高度.

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(1)實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜,這樣做目的是CD
A.為了平衡小車所受到的摩擦力         
B.為了增大小車下滑的加速度
C.可使得細(xì)線拉力對(duì)小車做的功等于合力對(duì)小車做的功
D.為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑
(2)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:
①將小車停在C點(diǎn),在砝碼盤中放上砝碼,小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),記錄此時(shí)小車及小車中砝碼的質(zhì)量之和為M,砝碼盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m,小車通過(guò)A、B時(shí)的遮光時(shí)間分別為t1、t2,則小車通過(guò)A、B過(guò)程中動(dòng)能的變化量△E=$\frac{1}{2}M[(\frac7bvhzrj{{t}_{2}^{\;}})_{\;}^{2}-(\fracvbb5prl{{t}_{1}^{\;}})_{\;}^{2}]$(用字母M、t1、t2、d表示).
②在小車中增減砝碼或在砝碼盤中增減砝碼,重復(fù)①的操作.
③如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度d=5.50mm.
(3)若在本實(shí)驗(yàn)中木板保持水平而沒(méi)有平衡摩擦力,假設(shè)小車與水平長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.利用上面的實(shí)驗(yàn)器材完成實(shí)驗(yàn),保證小車質(zhì)量不變,改變砝碼盤中砝碼的數(shù)量(取繩子拉力近似等于砝碼盤及盤中砝碼的總重力),測(cè)得多組m、t1、t2的數(shù)據(jù),并得到m與($\frac{1}{{t}_{2}}$)2-($\frac{1}{{t}_{1}}$)2的關(guān)系圖象如圖丙所示.已知圖象在縱軸上的截距為b,直線PQ的斜率為k,A、B兩點(diǎn)的距離為s,擋光片的寬度為d,則μ=$\frac{bbb5ptp1_{\;}^{2}}{2gks}$(用字母b、d、s、k、g表示).

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