【題目】如圖所示,一水平方向的傳送帶以恒定的速度v=2m/s沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),傳送帶右端固定著一光滑的四分之一圓弧面軌道,并與弧面下端相切,一物體自圓弧面軌道的最高點(diǎn)由靜止滑下,圓弧軌道的半徑R=0.45m,物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,不計(jì)物體滑過圓弧面與傳送帶交接處時(shí)的能量損失,傳送帶足夠長(zhǎng),g=10m/s2.求:
(1)物體滑上傳送帶向左運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離;
(2)物體第一次從滑上傳送帶到離開傳送帶所經(jīng)歷的時(shí)間;
(3)物體再次滑上圓弧曲面軌道后,能到達(dá)的最高點(diǎn)與圓弧最高點(diǎn)的豎直高度。
(4)最終物體能否停下來?若能,請(qǐng)說明物體停下的位置。若不能,物快如何運(yùn)動(dòng)?
【答案】(1)2.25m(2)3.125s(3)0.25m(4)物體不能停下來,在傳送帶和圓弧軌道上作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
【解析】
(1)物體下落到圓弧面底端時(shí)的速度為v0,由mgR=mv20
得v0=3m/s
又物體在傳送帶上的加速度大小為a=μg=2m/s2
當(dāng)物體速度為0時(shí)最遠(yuǎn),由0v2=2ax
代入數(shù)據(jù)解得x=2.25m
故物體滑上傳送帶向左運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離為2.25m.
(2)由0=v0at得,物體速度減為零的時(shí)間t1=v0/a=1.5s
物體速度為零后反向做勻加速運(yùn)動(dòng),物體向右運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到v時(shí),已向右移動(dòng)的距離s1=v2/2a=1m
所用時(shí)間t2=v/a=1s
勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t3=(xs1)/v=0.625s
t=t1+t2+t3=3.125s
故物體第一次從滑上傳送帶到離開傳送帶所經(jīng)歷的時(shí)間為3.125s.
(3)由動(dòng)能定理有mgh=0mv2,可得h=0.2m
與圓弧最高點(diǎn)距離為△h=Rh=0.25m
故物體再次滑上圓弧曲面軌道后,能到達(dá)的最高點(diǎn)與圓弧最高點(diǎn)的豎直高度為0.25m.
(4)根據(jù)第二問可知,物體每次到達(dá)傳送帶右端時(shí)的速度為2m/s,然后滑上曲面,后滑下曲面達(dá)到斜面底端的速度還是2m/s,然后向左做勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度等于零,后又向右做勻加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)傳送帶右端時(shí)的速度為2m/s,所以物體不會(huì)停下來,在傳送帶和圓弧軌道上作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示電路中,A、B為兩塊豎直放置的金屬板,G是一只靜電計(jì),開關(guān)S合上后,靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度.下述哪些做法可使指針張角增大( )
A. 使A、B兩板靠近一些
B. 使A、B兩板正對(duì)面積錯(cuò)開一些
C. 斷開S后,使B板向右平移拉開一些
D. 斷開S后,使A、B正對(duì)面積錯(cuò)開一些
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【題目】一帶電小球在電場(chǎng)中僅在電場(chǎng)力作用下,從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),速度大小隨時(shí)間變化的圖像如圖所示,、分別是帶電小球在A.B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻,則下列說法中正確的是
A.A處的場(chǎng)強(qiáng)一定小于B處的場(chǎng)強(qiáng)
B.A處的電勢(shì)一定高于B處的電勢(shì)
C.帶電小球在A處的電勢(shì)能一定小于B處的電勢(shì)能
D.帶電小球從A到B的過程中,電場(chǎng)力一定對(duì)電荷做正功
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【題目】如圖,兩個(gè)滑塊A和B的質(zhì)量分別為mA=1kg和mB=5kg,放在靜止于水平地面上的木板的兩端,兩者與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1=0.5;木板的質(zhì)量為m=4kg,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.1。某時(shí)刻A、B兩滑塊開始相向滑動(dòng),初速度大小均為v0=3m/s。A、B相遇時(shí),A與木板恰好相對(duì)靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度大小g=10 m/s2。求:
(1)B與木板相對(duì)靜止時(shí),木板的速度;
(2)A、B開始運(yùn)動(dòng)時(shí),兩者之間的距離。
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【題目】如圖所示,在傾角為θ的足夠長(zhǎng)的斜面上,有一個(gè)帶風(fēng)帆的滑板從靜止開始沿斜面下滑,滑板的總質(zhì)量為m,滑板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,滑板上的風(fēng)帆受到的空氣阻力與滑板下滑的速度成正比,即f=kv.
(1)試求滑板下滑的最大速度vm的表達(dá)式;
(2)若m=2 kg、θ=30°,g取10 m/s2,滑塊從靜止開始沿斜面下滑的速度—時(shí)間圖象如圖乙所示,圖中斜線是t=0時(shí)刻的速度圖象的切線.由此求μ和k的值.
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【題目】如圖所示A、B兩個(gè)物體疊放在一起,靜止在粗糙水平地面上,B與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1,A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2.已知物體A的質(zhì)量m=2kg,物體B的質(zhì)量M=3kg,重力加速度g取10m/s2.現(xiàn)對(duì)物體B施加一個(gè)水平向右的恒力F,為使物體A與物體B相對(duì)靜止,則恒力的最大值是(物體間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)( )
A. 20N B. 15N C. 10N D. 5N
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【題目】某同學(xué)在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)得出如圖所示的小球運(yùn)動(dòng)軌跡, a、b、c三點(diǎn)的位置在運(yùn)動(dòng)軌跡上已標(biāo)出。則:(g取10m/s2)
(1)小球平拋的初速度為________m/s。
(2)小球開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)為x=________cm,y=________cm。
(3)小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度為________m/s。
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【題目】A物體自高為H的塔頂自由下落的同時(shí),B物體自塔底以初速度豎直上拋,B物體上升至最高點(diǎn)時(shí),A物體正好落地,則下面說法中正確的是( 。
A. A物體落地時(shí)速度小于
B. B物體上升的最大高度高于H
C. 兩物體相遇時(shí)離地面的高度為
D. 兩物體相遇時(shí),A、B兩物體的速度大小均為
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【題目】氣墊導(dǎo)軌(如圖甲)工作時(shí),空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出,使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸,大大減小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力。為了研究動(dòng)能與做功的關(guān)系,在水平氣墊導(dǎo)軌上放置一個(gè)滑塊,用橡皮筋對(duì)靜止滑塊做功。實(shí)驗(yàn)主要過程如下:
(1)選用同樣的橡皮筋,并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致。當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋對(duì)滑塊做功為W,用2條、3條、……橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、……實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋對(duì)滑塊做的功分別是2W、3W……;
(2)通過數(shù)字計(jì)時(shí)器,讀出滑塊被皮筋做功后獲得的速度v1、v2、v3、……;
(3)做出W-v草圖;
(4)分析W-v圖像。如果W-v圖像是一條直線,表明∝v;如果不是直線,可考慮是否存在W∝v2、W∝等關(guān)系。一位同學(xué)記錄下橡皮筋做功與速度的大小,該同學(xué)又算出了v2的數(shù)據(jù),如下表所示。請(qǐng)?jiān)诮o出的坐標(biāo)系中,描點(diǎn)作出圖象。
功 | ||
1W | 0.66 | 0.43 |
2W | 0.94 | 0.88 |
3W | 1.13 | 1.27 |
4W | 1.31 | 1.73 |
5W | 1.45 | 2.09 |
由此實(shí)驗(yàn)可以得出:在初速度為0的條件下,__________與____________是成正比的。
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