(2005江蘇高考,21)如圖所示為車站使用的水平傳送帶裝置的示意圖.繃緊的傳送帶始終保持3.0 m/s的恒定速率運(yùn)行,傳送帶的水平部分AB距水平地面的高度為h=0.45 m.現(xiàn)有一行李包(可視為質(zhì)點(diǎn))由A端被傳送到B端,且傳送到B端時(shí)沒有被及時(shí)取下,行李包從B端水平拋出,不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2.

 (1)若行李包從B端水平拋出的初速v=3.0 m/s,求它在空中運(yùn)動的時(shí)間和飛出的水平距離;

(2)若行李包以v0=1.0 m/s的初速從A端向右滑行,行李包與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,要使它從B端飛出的水平距離等于(1)中所求的水平距離,求傳送帶的長度L應(yīng)滿足的條件.

 

【答案】

(1)0.3 s,0.9 m  (2)L≥2.0 m

【解析】(1)行李包從傳送帶上落下之后做平拋運(yùn)動:豎直方向:,水平方向:s=vt

代入數(shù)據(jù):,s=vt=3×0.3=0.9m

(2) 設(shè)行李包的質(zhì)量為m,與傳送帶相對運(yùn)動時(shí)的加速度為a,則滑動摩擦力

F=μmg=ma,

行李包在傳送帶上做初速度為1m/s的勻加速直線運(yùn)動,根據(jù)位移速度關(guān)系:v2-v02=2as0

所以:

所以傳送帶至少應(yīng)為2m。

思路分析:(1)設(shè)行李包在空中運(yùn)動的時(shí)間為t,飛出的水平距離為s,則

       ①

s=vt            ②

代入數(shù)值,得t=0.3 s  s=0.9 m.

(2)設(shè)行李包的質(zhì)量為m,與傳送帶相對運(yùn)動時(shí)的加速度為a,則滑動摩擦力

F=μmg=ma        ③代入數(shù)值,得?a=2.0 m/s2

要想使行李包從B端飛出的水平距離等于(1)中所求的水平距離,行李包從B端飛出的初速度v=3.0 m/s

設(shè)行李包被加速到v=3.0 m/s時(shí)通過的距離為s0,則v2-v02=2as0       

代入數(shù)值s0=2.0 m

故傳送帶的長度L應(yīng)滿足的條件為L≥2.0 m.

試題點(diǎn)評:本題考查傳送帶問題,是典型的易錯(cuò)題,要求學(xué)生細(xì)致分析物塊在傳送帶上的受力分析,靈活運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:058

(2005·江蘇高考,15)1801年,托馬斯·楊用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)研究了光波的性質(zhì).1834年,洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果(稱洛埃鏡實(shí)驗(yàn)).

(1)洛埃鏡實(shí)驗(yàn)的基本裝置如圖所示,S為單色光源,M為一平面鏡.試用平面鏡成像作圖法畫出S經(jīng)平面鏡反射后的光與直接發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域.

(2)設(shè)光源S到平面鏡的垂直距離和光屏的垂直距離分別為a和L,光的波長為λ,在光屏上形成干涉條紋.寫出相鄰兩條亮紋(或暗紋)間距離的表達(dá)式.

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