(14分) 如圖為一水平傳送帶裝置的示意圖。緊繃的傳送帶AB 始終保持 v0=5m/s的恒定速率運(yùn)行,AB間的距離L為8m。將一質(zhì)量m=1kg的小物塊輕輕放在傳送帶上距A點(diǎn)2m處的P點(diǎn),小物塊隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后恰好能沖上光滑圓弧軌道的最高點(diǎn)N。小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)該圓軌道的半徑r
(2)要使小物塊能第一次滑上圓形軌道到達(dá)M點(diǎn),M點(diǎn)為圓軌道右半側(cè)上的點(diǎn),該點(diǎn)高出B點(diǎn)0.25 m,且小物塊在圓形軌道上不脫離軌道,求小物塊放上傳送帶時(shí)距離A點(diǎn)的位置范圍。

(1) (2)

解析試題分析:(1)小物塊在傳送帶上勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度 
小物塊與傳送帶共速時(shí),所用的時(shí)間
運(yùn)動(dòng)的位移<L-2=6m(2分)
故小物塊與傳送帶達(dá)到相同速度后以的速度勻速運(yùn)動(dòng)到B,然后沖上光滑圓弧軌道恰好到達(dá)N點(diǎn),故有:(1分)
由機(jī)械能守恒定律得(2分)
解得(1分)
(2)設(shè)在距A點(diǎn)x1處將小物塊輕放在傳送帶上,恰能到達(dá)圓心右側(cè)的M點(diǎn),由能量守恒得:
       代入數(shù)據(jù)解得(2分)
設(shè)在距A點(diǎn)x2處將小物塊輕放在傳送帶上,恰能到達(dá)右側(cè)圓心高度,由能量守恒得:
   代入數(shù)據(jù)解得(2分)
則:能到達(dá)圓心右側(cè)的M點(diǎn),物塊放在傳送帶上距A點(diǎn)的距離范圍;(1分)
同理,只要過(guò)最高點(diǎn)N同樣也能過(guò)圓心右側(cè)的M點(diǎn),由(1)可知(1分)
則:。(1分)
故小物塊放在傳送帶上放在傳送帶上距A點(diǎn)的距離范圍為:
(1分)
考點(diǎn):圓周運(yùn)動(dòng) 功能關(guān)系

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分) 一質(zhì)量為60kg的跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演,他在離地面224 m高處,由靜止開(kāi)始在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng).一段時(shí)間后,立即打開(kāi)降落傘,以12.5 m/s2的平均加速度勻減速下降,為了運(yùn)動(dòng)員的安全,要求運(yùn)動(dòng)員落地速度最大不得超過(guò)5 m/s(取g=10 m/s2),求:
(1)運(yùn)動(dòng)員展開(kāi)傘時(shí),離地面高度至少為多少?
(2)運(yùn)動(dòng)員展開(kāi)傘后,所受到的阻力為多少?
(3)運(yùn)動(dòng)員在空中的最短時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)在2014年索契冬奧會(huì)上,奧地利選手梅耶耳力戰(zhàn)群雄,最終奪得男子高山滑雪冠軍。假設(shè)滑雪賽道可簡(jiǎn)化為傾角為θ=30°,高度為h=945m的斜面,運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m=60kg,比賽中他由靜止從斜面最高點(diǎn)開(kāi)始滑下,滑到斜面底端時(shí)的速度v=30m/s,該過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)可看作勻加速直線運(yùn)動(dòng)(g取10m/s2)求:

(1)整個(gè)過(guò)程運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(2)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的平均阻力(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,質(zhì)量M = 4.0kg的木板長(zhǎng)L =" 2.0" m,靜止在水平地面上,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.05。木板水平上表面左端靜置質(zhì)量m =" 2.0" kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),小滑塊與板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2 = 0.2。從某時(shí)刻開(kāi)始,用F="5.0" N的水平力一直向右拉滑塊,直至滑塊滑離木板。設(shè)木板與地面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g ="10" m/s2。試求:

(1)此過(guò)程中木板的位移大小。
(2)滑塊離開(kāi)木板時(shí)的速度大小。

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(14分)F1是英文Formula One的縮寫,即一級(jí)方程式賽車,是僅次于奧運(yùn)會(huì)和世界杯的世界第三大賽事。F1 賽車的變速系統(tǒng)非常強(qiáng)勁,從時(shí)速0加速到108 km/h僅需2.4s,此時(shí)加速度為10m/s2,時(shí)速為216km/h時(shí)的加速度為3m/s2,從時(shí)速為0加速到216 km/h再急停到0只需12.15s。假定F1 賽車加速時(shí)的加速度隨時(shí)間的變化關(guān)系為:a =a0-2t,急停時(shí)的加速度大小恒為9.6 m/s2。上海F1賽道全長(zhǎng)約5.5km,彎道最小半徑:R=8.80m,最大半徑:R=120.55m,設(shè)計(jì)最高時(shí)速327公里,比賽要求選手跑完56圈決出勝負(fù)。完成以下幾個(gè)問(wèn)題(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(1)若某車手平均速率為220km/h,則跑完全程用多長(zhǎng)時(shí)間?
(2)若車手某次以90km/h的速率通過(guò)半徑為8.80m的彎道,求賽車的向心加速度。
(3)由題目條件求出該F1 賽車的最大加速度多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(8分)質(zhì)量為0.1 kg 的彈性球從空中某高度由靜止開(kāi)始下落,該下落過(guò)程對(duì)應(yīng)的圖象如圖所示。球與水平地面相碰后離開(kāi)地面時(shí)的速度大小為碰撞前的3/4。該球受到的空氣阻力大小恒為,取="10" , 求:

(1)彈性球受到的空氣阻力的大;
(2)彈性球第一次碰撞后反彈的高度。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)、如圖所示,在大小為30N的水平外力F作用下,質(zhì)量為10kg的木箱恰能維持作勻速直線運(yùn)動(dòng),現(xiàn)木箱靜止在水平地面上,用大小為60N的水平外力F作用在木箱上,經(jīng)6s后,將F的方向改為與原來(lái)相反,大小不變,繼續(xù)作用2s。求這8s內(nèi)木箱的位移。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)表演“頂桿”雜技時(shí),一個(gè)人站在地上(稱為“底人”)肩上扛一長(zhǎng)L=6m,質(zhì)量m1=15kg的豎直竹竿,一質(zhì)量m2=45kg的演員(可當(dāng)質(zhì)點(diǎn)處理)在竿頂從靜止開(kāi)始先勻加速下滑、再勻減速下滑,加速下滑的時(shí)間為t1=2s,減速下滑的時(shí)間為t2=1s,演員恰從桿頂滑至桿底部(g=10m/s2)。求:
(1)演員下滑過(guò)程中的最大速度vm?
(2)演員在減速下滑過(guò)程中“底”人對(duì)竹竿的支持力F?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,為一傳送貨物的傳送帶abc,傳送帶的ab部分與水平面夾角=37°,bc部分與水平面夾角=53°,ab部分長(zhǎng)為4.7m,bc部分長(zhǎng)為7.5m。一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的物體A(可視為質(zhì)點(diǎn))與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.8。傳送帶沿順時(shí)針?lè)较蛞运俾师?1m/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng).若把物體A輕放到a處,它將被傳送帶送到c處,此過(guò)程中物體A不會(huì)脫離傳送帶。(sin 37°=0.6,sin 53°=0.8,g=10m/)求物體A從a處被傳送到c處所用的時(shí)間。

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