如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊,放在光滑的水平平臺上,平臺右端B與水平傳送帶相接,傳送帶的運行速度為v0,長為L.今將滑塊緩慢向左壓縮固定在平臺上的輕彈簧,到達某處時突然釋放.當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時,恰好與傳送帶速度相同.滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ.

(1)試分析滑塊在傳送帶上的運動情況.
(2)若滑塊離開彈簧時的速度大于傳送帶的速度,求釋放滑塊時,彈簧具有的彈性勢能.
(3)若滑塊離開彈簧時的速度大于傳送帶的速度,求滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產(chǎn)生的熱量.

(1)若滑塊沖上傳送帶時的速度小于帶速,則滑塊在帶上由于受到向右的滑動摩擦力而做勻加速運動;若滑物沖上傳送帶時的速度大于帶速,則滑塊由于受到向左的滑動摩擦力而做勻減速運動。
(2)(3)

解析試題分析:(1)若滑塊沖上傳送帶時的速度小于帶速,則滑塊在帶上由于受到向右的滑動摩擦力而做勻加速運動;若滑物沖上傳送帶時的速度大于帶速,則滑塊由于受到向左的滑動摩擦力而做勻減速運動。(3分)
(2)設(shè)滑塊沖上傳送帶時的速度為v,在彈簧彈開過程中,由機械能守恒得: (1分)
設(shè)滑塊在傳送帶上做勻減速運動的加速度大小為a,
由牛頓第二定律:(1分)
由運動學(xué)公式(1分)
解得:(2分)
(3)設(shè)滑塊在傳送帶上運動的時間為t,則t時間內(nèi)傳送帶的位移s=v0t
(1分)
滑塊相對傳送帶滑動的位移(1分)
相對滑動生成的熱量(1分)
解得:(1分)
考點:本題考查了勻減速直線運動規(guī)律和內(nèi)能的求解問題。

練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,質(zhì)量為m=1 kg的滑塊,放在光滑的水平平臺上,平臺的右端B與足夠長的水平傳送帶相接,皮帶輪的半徑為R=0.5m,且以角速度ω=12 rad/s逆時針轉(zhuǎn)動(傳送帶不打滑),先將滑塊緩慢向左壓縮固定在平臺上的輕彈簧,然后突然釋放,當(dāng)滑塊滑到傳送帶上距B端L=15m的C點時,與傳送帶速度大小相等,滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)。(g="10" m/s2)求:

(1)釋放滑塊前彈簧具有的彈性勢能;
(2)滑塊從B到C所用的時間;
(3) 滑塊從B到C系統(tǒng)因摩擦增加的內(nèi)能。

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一輛卡車以v=12m/s的速度勻速行駛,因路口紅燈,開始以a=2m/s2的加速度剎車,求:
(1)卡車在3s末的速度v
(2)卡車在第6s內(nèi)的位移x1
(3)卡車在8s內(nèi)的位移x2與平均速度

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如圖所示,一平板車以某一速度v0勻速行駛,某時刻一貨箱(可視為質(zhì)點)無初速度地放置于平板車上,貨箱離車后端的距離為l=3m,貨箱放入車上的同時,平板車開始剎車,剎車過程可視為做a=4m/s2的勻減速直線運動.已知貨箱與平板車之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,g=10m/s2.為使貨箱不從平板車上掉下來,平板車勻速行駛的速度v0應(yīng)滿足什么條件?

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(17分)如圖所示,高為h的絕緣板靜止在光滑水平面上,放置在其右端的小物塊帶電量為+q,絕緣板和小物塊的質(zhì)量均為,它們之間的動摩擦因數(shù)為μ。有界勻強磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度大小為B,F(xiàn)對絕緣板施加一個水平向右、大小為μmg的恒力。當(dāng)絕緣板即將離開磁場時,小物塊恰好到達它的最左端,且對絕緣板無壓力,此時絕緣板的速度是小物塊速度的2倍。設(shè)滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。求:

⑴小物塊離開絕緣板時的速率;
⑵小物塊落地時與絕緣板間的距離;
⑶運動過程中滑動摩擦力對小物塊所做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,長12m的木板質(zhì)量為50kg,木板置于水平地面上,木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,質(zhì)量為50kg的人立于木板左端,木板與人均靜止,人以4m/s2的加速度勻加速向右奔跑至板的右端,求:

(1)木板運動的加速度的大;
(2)人從開始奔跑至到達木板右端所經(jīng)歷的時間;
(3)從人開始奔跑至到達木板右端的過程中由于摩擦所產(chǎn)生的內(nèi)能。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,足夠長的光滑斜面傾角θ=30°,一個帶正電、電量為q的物體停在斜面底端B,F(xiàn)在加上一個沿斜面向上的場強為E的勻強電場,在物體運動到A點時撤銷電場,那么:

(1)若已知BA距離x、物體質(zhì)量m,則物體回到B點時速度大小多少?
(2)若已知物體在斜面上運動的總時間是加電場時間的2倍,則物體的質(zhì)量m是多少?

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(8分)在平直公路上,以v1=10m/s勻速行駛的一摩托車,與以v2=2m/s的速度行駛的一輛汽車同向行駛,某時刻同時經(jīng)過A點,以后汽車以a=0.5m/s2的加速度開始加速,求:
(1)經(jīng)過多少時間汽車追上摩托車?
(2)在汽車追上摩托車之前,兩車間的最大距離是多少

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某人乘坐電梯從一樓靜止開始做勻加速直線運動,經(jīng)過5s速度達到5m/s,接著勻速上升了30s,最后8s做勻減速運動停到頂樓。求:
(1)樓高是多少米?    (2)畫出整個過程的v-t圖。

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