【題目】傳送帶被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。由于不同的物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)不同,物體在傳送帶上的運動情況也有所不同。如圖所示,一傾斜放置的傳送帶與水平面的傾角θ=370,在電動機的帶動下以v=2m/s的速率順時針方向勻速運行。M、N為傳送帶的兩個端點,MN兩點間的距離L=7m。N端有一離傳送帶很近的擋板P可將傳送帶上的物塊擋住。在傳送帶上的O處先后由靜止釋放金屬塊A和木塊B,金屬塊與木塊質(zhì)量均為1kg,且均可視為質(zhì)點,OM間距離L=3m。sin37° = 06,cos37°=08,g取10m/s2。傳送帶與輪子間無相對滑動,不計輪軸處的摩擦。

1金屬塊A由靜止釋放后沿傳送帶向上運動,經(jīng)過2s到達M端,求金屬塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1

2木塊B由靜止釋放后沿傳送帶向下運動,并與擋板P發(fā)生碰撞。已知碰撞時間極短,木塊B與擋板P碰撞前后速度大小不變,木塊B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ2=05。求:

a與擋板P第一次碰撞后,木塊B所達到的最高位置與擋板P的距離;

b經(jīng)過足夠長時間,電動機的輸出功率恒定,求此時電動機的輸出功率。

【答案】11 2a 16m b8W

【解析】

試題分析:1金屬塊A在傳送帶方向上受摩擦力和重力的下滑分力,先做勻加速運動,并設(shè)其速度能達到傳送帶的速度v=2m/s,然后做勻速運動,達到M點。

金屬塊由O運動到M

t1+t2=t

t1+t2=2

v=at1 2=at1

根據(jù)牛頓第二定律有

由①②③式解得 t1=1s<t=2s 符合題設(shè)要求,加速度a=2m/s2

由①式解得金屬塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1=1

2a由靜止釋放后,木塊B沿傳送帶向下做勻加速運動,其加速度為a1,運動距離LON=4m,第一次與P碰撞前的速度為v1

與擋板P第一次碰撞后,木塊B以速度v1被反彈,先沿傳送帶向上以加速度a2做勻減速運動直到速度為v,此過程運動距離為s1;之后以加速度a1繼續(xù)做勻減速運動直到速度為0,此時上升到最高點,此過程運動距離為s2

因此與擋板P第一次碰撞后,木塊B所達到的最高位置與擋板P的距離

b木塊B上升到最高點后,沿傳送帶以加速度a1向下做勻加速運動,與擋板P發(fā)生第二次碰撞,碰撞前的速度為v2

與擋板第二次碰撞后,木塊B以速度v2被反彈,先沿傳送帶向上以加速度a2做勻減速運動直到速度為v,此過程運動距離為s3;之后以加速度a1繼續(xù)做勻減速運動直到速度為0,此時上升到最高點,此過程運動距離為s4。

木塊B上升到最高點后,沿傳送帶以加速度a1向下做勻加速運動,與擋板P發(fā)生第三次碰撞,碰撞前的速度為v3

與擋板第三次碰撞后,木塊B以速度v3被反彈,先沿傳送帶向上以加速度a2做勻減速運動直到速度為v,此過程運動距離為s5;之后以加速度a1繼續(xù)做勻減速運動直到速度為0,此時上升到最高點,此過程運動距離為s6

以此類推,經(jīng)過多次碰撞后木塊B以2m/s的速度被反彈,在距N1m的范圍內(nèi)不斷以加速度a2做向上的減速運動和向下的加速運動。

木塊B對傳送帶有一與傳送帶運動方向相反的阻力

故電動機的輸出功率

解得P=8W

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于作用力和反作用力,下列說法中錯誤的是(

A. 可把物體間相互作用的任何一個力叫做作用力,另一個叫做反作用力

B. 若作用力是靜摩擦力,則反作用力也一定是靜摩擦力

C. 作用力與反作用力一定同時產(chǎn)生、同時消失

D. 作用力與反作用力大小相等、方向相反、作用在一條直線上,因此它們的合力為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體在合外力作用下做直線運動的v t 圖象如圖所示,下列表述正確的是

A. 0~1s 內(nèi),物體做加速運動,合外力做負功

B. 1~3s 內(nèi),物體做勻速運動,合外力做正功

C. 3~7s 內(nèi),合外力做功為零

D. 0~5s 內(nèi),速度變化量為零,合力的平均功率為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在牛頓第一定律建立的過程中;有多位偉大的科學(xué)家做出了貢獻.關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻,下列說法中正確的是()

A. 亞里斯多德根據(jù)理想斜面實驗提出力不是維持物體運動的原因

B. 牛頓根據(jù)理想斜面實驗提出力不是維持物體運動的原因

C. 伽利略根據(jù)理想斜面實驗提出力不是維持物體運動的原因

D. 伽利略根據(jù)理想斜面實驗提出力是改變物體運動狀態(tài)的原因

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( )

A. 任何有規(guī)則形狀的物體,它的重心一定與它的幾何中心重合

B. 用一繩子把一個物體懸掛起來物體處于完全靜止?fàn)顟B(tài),該物體的重心不一定在繩子的延長線上

C. 兩物體只要接觸就有彈力存在

D. 重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在原子核物理中,研究核子與核子關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”。這類反應(yīng)的前半部分過程和下述力學(xué)模型類似。兩個小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連,在光滑的水平軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)。在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P,右邊有一個小球C沿軌道以速度v0射向B球,如圖所示,C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個整體D。在它們繼續(xù)向左運動的過程中,當(dāng)彈簧長度變到最短時,長度突然被鎖定,不再改變。然后,A球與擋板P發(fā)生碰撞,碰后A、D都靜止不動,A與P接觸而不黏連。過一段時間,突然解除鎖定鎖定及解除鎖定均無機械能損失。已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m,求:

1彈簧長度剛被鎖定后A球的速度;

2在A球離開擋板P之后的運動過程中,彈簧的最大彈性勢能。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩位同學(xué)分別在塔的不同高度,用兩個輕重不同的球做自由落體運動實驗.已知甲球重力是乙球重力的2倍,釋放甲球處的高度是釋放乙球處高度的2倍,不計空氣阻力,則

A. 甲球下落的加速度是乙球的2 B. 甲、乙兩球下落的加速度相等

C. 甲、乙兩球各落下1 s時的速度相等 D. 甲、乙兩球落地時的速度相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,在傾角為37°的粗糙且足夠長的斜面底端,一質(zhì)量m2kg可視為質(zhì)點的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定,滑塊與彈簧不相連。t0s時解除鎖定,計算機通過傳感器描繪出滑塊的速度時間圖象如圖乙所示,其中Ob段為曲線,be段為直線,sin37°06cos37°08,g10m/s2,則下列說法正確的是

A. 015s末滑塊的加速度大小為8m/s2

B. 滑塊在0102s時間間隔內(nèi)沿斜面向下運動

C. 滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ025

D. 在滑塊與彈簧脫離之前,滑塊一直在做加速運動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某活動小組利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平后在上面放上A、B兩個光電門,滑塊通過一根細線與小盤相連.測得小盤和砝碼的總質(zhì)量m,質(zhì)量為M的滑塊上固定的擋光片寬度為d.實驗中,靜止釋放滑塊后測得滑塊通過光電門A的時間為△tA,通過光電門B的時間為△tB

1)實驗中,該同學(xué)還需要測量 ;

2)實驗測得的這些物理量若滿足表達式 即可驗證系統(tǒng)機械能守恒定律.(用實驗中所測物理量相應(yīng)字母表示)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案