【題目】如圖,有一水平傳送帶,左、右端間的距離為10m,一物體從左邊光滑斜面上h1=4m處由靜止釋放滑上傳送帶的左端,已知θ=30°,物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,當(dāng)傳送帶靜止時(shí),物體恰能滑到右側(cè)光滑斜面h2高度處(彎道處的能量損失均不計(jì)),求:(結(jié)果可用根式表示,g取10m/s2)
(1)高度h2為多少?
(2)當(dāng)傳送帶以2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),物體第一次到達(dá)傳送帶右端的時(shí)間是多少?
(3)若傳送帶靜止,該物體最終停在何處?物體運(yùn)動(dòng)的路程為多大?
【答案】
(1)解:對整個(gè)過程,由動(dòng)能定理得:
mg(h1﹣h2)﹣μmgL=0
可得 h2=h1﹣μL=4﹣0.1×10=3(m)
答:高度h2為3m.
(2)解:設(shè)物體第一次滑上傳送帶時(shí)的速度為v0.
對物體在左側(cè)斜面上下滑的過程,由動(dòng)能定理得:
mgh1=
可得 v0=4 m/s
假設(shè)傳送帶順時(shí)針,物體在傳送帶減速至與傳送帶等速時(shí)通過的位移大小為x,則由動(dòng)能定理得:
﹣μmgx= ﹣
解得 x=38m>L=10m
所以無論傳送帶順時(shí)針還是逆時(shí)針傳動(dòng),物體都做勻減速直線運(yùn)動(dòng),因物體所受摩擦力不變,加速度不變,時(shí)間相等,都是t.
根據(jù) L=v0t﹣
又 μmg=ma
聯(lián)立解得
答:無論傳送帶順時(shí)針還是逆時(shí)針傳動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間都是( )s.
(3)解:由于斜面是光滑的,所以該物體最終停在傳送帶上.設(shè)物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總路程為s.
對整個(gè)過程,由動(dòng)能定理得:
mgh1=μmgs
解得 s=40m=4L
所以物體最后停在傳送帶最左端.
設(shè)物體第一次滑回左側(cè)斜面時(shí),在左側(cè)斜面上滑行的路程為s1,物體第二次滑上右側(cè)斜面時(shí),在右側(cè)斜面上滑行的路程為s2.
物體第二次滑回左側(cè)斜面時(shí),在左側(cè)斜面上滑行的路程為s3,物體第三次滑上右側(cè)斜面時(shí),在右側(cè)斜面上滑行的路程為s4.
對各段過程分別根據(jù)動(dòng)能定理得:
mgh2﹣μmgL﹣mgsinθs1=0
mg(s1﹣s2)sinθ﹣μmgL=0
mg(s2﹣s3)sinθ﹣μmgL=0
mg(s3﹣s2)sinθ﹣μmgL=0
物體運(yùn)動(dòng)的路程為 s總= +s+ +2s1+2s2+2s3+s4.
聯(lián)立解得 s總=72m
答:物體運(yùn)動(dòng)的路程為72m,最后停在傳送帶最左端.
【解析】(1)運(yùn)用動(dòng)能定理對,兩個(gè)過程列式,求得高度h2.
(2)先根據(jù)動(dòng)能定理求出物體第一次滑上傳送帶時(shí)的速度.再根據(jù)物體的速度與傳送帶速度的關(guān)系分析物體的運(yùn)動(dòng)情況,最后利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求運(yùn)動(dòng)時(shí)間.
(3)由于斜面是光滑的,所以該物體最終停在傳送帶上.對整個(gè)過程運(yùn)用動(dòng)能定理求得物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總路程,再分析物體最終停止的位置.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖是一種測定風(fēng)力的儀器的原理圖,一金屬球固定在一細(xì)長的輕金屬絲下端,能繞懸掛點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn) 動(dòng),無風(fēng)時(shí)金屬絲自然下垂,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)水平風(fēng)力大小為F時(shí),金屬絲偏離豎直方向的角度為θ,求:
(1)金屬球?qū)饘俳z的拉力的大小;
(2)金屬球的質(zhì)量為多少?
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【題目】如圖所示,在海邊懸崖地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m=1kg的物體,拋出后物體落在比懸崖低h=15m的海平面上時(shí),速度v=20m/s,不計(jì)空氣阻力.求:(g取10m/s2)
(1)物體在空中運(yùn)動(dòng)過程中重力對物體做的功W;
(2)物體拋出時(shí)的初速度v0的大。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖14-4-5所示為倫琴射線管示意圖,K為陰極鎢絲,發(fā)射的電子初速度為零,A為對陰極(陽極),當(dāng)A、K之間加直流電壓U=30 kV時(shí),電子被加速打在對陰極A上,使之發(fā)出X射線,設(shè)電子的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為倫琴射線(X射線)的能量.求:
(1)電子到達(dá)對陰極的速度多大?
(2)如果對陰極每吸收一個(gè)電子放出一個(gè)X射線光子,則當(dāng)A、K之間的電流為10 mA時(shí),每秒鐘從對陰極最多輻射出多少個(gè)X射線光子?(電子質(zhì)量m=0.91×10-30kg , 電荷量e=1.6×10-19C)
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【題目】一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在某時(shí)刻的速度為5m/s,而其加速度為-3m/s2,這表示此時(shí)( 。
A.物體的加速度方向一定與速度方向相反,而速度在減小
B.物體的加速度方向可能與速度方向相同,而速度在增大
C.物體的加速度方向一定與速度方向相反,而速度在增大
D.物體的加速度方向一定與速度方向相同,而速度在減小
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【題目】英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn):金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)它的伸長量與拉力成正比,這就是著名的胡克定律.這一發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了基礎(chǔ).現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿,長為4 m,橫截面積為0.8 cm2,設(shè)計(jì)要求它受到拉力后伸長不超過原長的,問它能承受的最大拉力為多大?由于這一拉力很大,桿又較長,直接測試有困難,因此,選用同種材料制成樣品進(jìn)行測試,通過測試取得數(shù)據(jù)如下:
(1)測試結(jié)果表明金屬絲或金屬桿受拉力作用后其伸長量與材料的長度成________比,與材料的截面積成________比.
(2)上述金屬桿所能承受的最大拉力為________ N.
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【題目】繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星,離地面的高度越大( )
A.速度越小B.周期越小C.加速度越大D.重力勢能越大
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【題目】關(guān)于功和能,下列說法正確的是( )
A.功和能單位相同,意義相同,功是能,能是功
B.功和能可以相互轉(zhuǎn)化
C.水對水輪機(jī)做了8.9×106 J的功表示水的能量減少了8.9×106 J
D.豎直上拋的石子上升過程克服重力做功5 J,表示石子將5 J的功轉(zhuǎn)化為5 J的重力勢能
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