【題目】如圖所示，一根輕彈簧左端固定于豎直墻上，右端被質(zhì)量為m=1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊壓縮而處于靜止?fàn)顟B(tài)，且彈簧與物塊不栓接，彈簧原長(zhǎng)小于光滑平臺(tái)的長(zhǎng)度。在平臺(tái)的右端有一傳送帶，AB長(zhǎng)為L(zhǎng)=12m，與傳送帶相鄰的粗糙水平面BC長(zhǎng)為x=4m，物塊與傳送帶及水平面BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，在C點(diǎn)右側(cè)有一半徑為R的光滑豎直半圓弧與BC平滑連接，在半圓弧的最高點(diǎn)F處有一固定擋板，物塊撞上擋板后會(huì)以原速率反彈回來(lái)。若傳送帶以的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，不考慮物塊滑上和滑下傳送帶的機(jī)械能損失。當(dāng)彈簧儲(chǔ)存的能量全部釋放時(shí)，小物塊恰能滑到與圓心等高的E點(diǎn)（取g=10m/s2）。

（1）求滑塊被彈簧彈出時(shí)的速度；

（2）求右側(cè)圓弧的軌道半徑R；

（3）若傳送帶的速度大小可調(diào)，欲使小物塊與擋板只碰一次，且碰后不脫離軌道，求傳送帶速度的可調(diào)范圍。

【答案】（1）4m/s；（2）0.6m；（3）；

【解析】解析：(1)物塊被彈簧彈出，有

解得

(2)若滑塊在傳送帶上一直加速,設(shè)經(jīng)過(guò)傳送帶獲得的速度為

有

解得

所以，滑塊在傳送帶上先加速后勻速,經(jīng)過(guò)傳送帶獲得的速度為v=6m/s

從B到E，由動(dòng)能定理得

解得

(3)設(shè)物塊在B點(diǎn)的速度為時(shí)能恰到F點(diǎn)，在F點(diǎn)滿(mǎn)足

從B到F點(diǎn)過(guò)程中由動(dòng)能定理可知

解得

設(shè)物塊在B點(diǎn)的速度為時(shí)，物塊撞擋板后返回能恰好再次上滑到E點(diǎn)。

由動(dòng)能定理可知

解得

因?yàn)槲飰K在傳送帶上一直加速獲得的速度為

所以傳動(dòng)帶速度的可調(diào)范圍為

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：

【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距L=1m，導(dǎo)軌的電阻可忽略，M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量m=1kg、電阻r=0.2Ω的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下．自圖示位置起，桿ab受到大小為F=0.5v+2（式中v為桿ab運(yùn)動(dòng)的速度，力F的單位為N）、方向平行導(dǎo)軌沿斜面向下的拉力作用，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得通過(guò)電阻R的電流隨時(shí)間均勻增大．g取10m/s2，sin37°=0.6．

（1）求電阻的阻值R；

（2）金屬桿ab自靜止開(kāi)始下滑，通過(guò)位移x=1m時(shí)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q1=0.8J，求所需的時(shí)間t和該過(guò)程中拉力F做的功WF。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的、質(zhì)量為m的小球，在半徑為R的豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是：

A. 小球能夠通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為0

B. 小球能夠通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為

C. 如果小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為2，則此時(shí)小球?qū)艿赖耐獗谟凶饔昧?/span>

D. 如果小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為，則小球?qū)艿赖淖饔昧?mg

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小華、小剛共同設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電路中的各個(gè)器材元件的參數(shù)為：電池組（電動(dòng)勢(shì)約6 V，內(nèi)阻r約3 Ω）、電流表（量程2.0 A，內(nèi)阻rA=0.8 Ω）、電阻箱R1（0~99.9 Ω）、滑動(dòng)變阻器R2（0~Rt）、開(kāi)關(guān)三個(gè)及導(dǎo)線若干。他們認(rèn)為該電路可以用來(lái)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻和R2接入電路的阻值。

（1）小華先利用該電路準(zhǔn)確地測(cè)出了R2接入電路的阻值。

他的主要操作步驟是：先將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到某位置，接著閉合S、S2，斷開(kāi)S1，讀出電流表的示數(shù)I；再閉合S、Sl，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為3.6 Ω時(shí)，電流表的示數(shù)也為I。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為_________Ω。

（2）小剛接著利用該電路測(cè)出了電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。

①他的實(shí)驗(yàn)步驟為：

a．在閉合開(kāi)關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻R1或R2至_________（選填“最大值”或“最小值”），之后閉合開(kāi)關(guān)S，再閉合_______（選填“S1”或“S2”）；

b．調(diào)節(jié)電阻________（選填“R1”或“R2”），得到一系列電阻值R和電流I的數(shù)據(jù)；

c．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)，整理實(shí)驗(yàn)儀器。

②圖乙是他由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象，圖象縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表_________（用對(duì)應(yīng)字母表示），電源電動(dòng)勢(shì)E=_______V，內(nèi)阻r=_________Ω。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)為12m繃緊的傳送帶以v=4m/s的速度勻速運(yùn)行，現(xiàn)將一質(zhì)量m =1kg的小物塊輕輕放在傳送帶左端，經(jīng)過(guò)4s小物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的右端，已知小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，取 g=10m/s2。下列判斷正確的是

A. 此過(guò)程小物塊始終做勻加速運(yùn)動(dòng)

B. 此過(guò)程摩擦力對(duì)小物塊做功24J

C. 此過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為24J

D. 此過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為8J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為閉合電路電源的輸出功率隨電流變化的圖象，由此圖象可以判斷

A. 電源的內(nèi)耗功率最大為9 W

B. 電源的效率最大為50%

C. 輸出功率最大時(shí)，外電路的總電阻為4 Ω

D. 電源的電動(dòng)勢(shì)為12 V

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“拋石機(jī)”是古代戰(zhàn)爭(zhēng)中常用的一種設(shè)備，如圖所示，為某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的拋石機(jī)模型，其長(zhǎng)臂的長(zhǎng)度L = 2 m，開(kāi)始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，與水平面間的夾角α=37°；將質(zhì)量為m=10.0㎏的石塊裝在長(zhǎng)臂末端的口袋中，對(duì)短臂施力，當(dāng)長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，石塊被水平拋出，其落地位置與拋出位置間的水平距離x =12 m。不計(jì)空氣阻力， 重力加速度g取10m/s，取水平地面為重力勢(shì)能零參考平面。sin37°= 0.6，cos37°= 0.8。求：

（1）石塊在最高點(diǎn)的重力勢(shì)能EP

（2）石塊水平拋出的速度大小v0；

（3）拋石機(jī)對(duì)石塊所做的功W。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】摩擦傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng)裝置中的一個(gè)重要模型。如圖所示，甲、乙兩個(gè)水平放置的輪盤(pán)靠摩擦傳動(dòng)，其中、分別為兩輪盤(pán)的軸心，已知，且在正常工作時(shí)兩輪盤(pán)不打滑。今在兩輪盤(pán)上分別放置兩個(gè)同種材料制成的滑塊A. B，兩滑塊與輪盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，兩滑塊到軸心、的距離分別為，，且。若輪盤(pán)乙由靜止開(kāi)始緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)，且轉(zhuǎn)速逐漸增大，則下列敘述正確的是（ ）

A. 滑塊相對(duì)輪盤(pán)開(kāi)始滑動(dòng)前，A、B的角速度大小之比為

B. 滑塊相對(duì)輪盤(pán)開(kāi)始滑動(dòng)前，A、B的向心加速度大小之比為

C. 轉(zhuǎn)速增大后最終滑塊A先發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

D. 轉(zhuǎn)速增大后最終滑塊B先發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕質(zhì)彈簧下端固定，直立于水平地面上，將質(zhì)量為m的物體A從離彈簧頂端正上方h高處由靜止釋放，當(dāng)物體A下降到最低點(diǎn)P時(shí)，其速度變?yōu)榱�，此時(shí)彈簧的壓縮量為x0；若將質(zhì)量為3m的物體B從離彈簧頂端正上方同一高度h，由靜止釋放，當(dāng)物體B也下降到P處 時(shí)，其動(dòng)能為( )

A. 3mg(h+x0) B. 2mg(h+x0) C. 3mgh D. 2mgh

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案