【題目】傳送帶以恒定速度v=4m/s順時針運行,傳送帶與水平面的夾角θ=37°,現(xiàn)將質(zhì)量m=2kg的小物品輕放在其底端(小物品可看成質(zhì)點),平臺上的人通過一根輕繩用恒力F=20N拉小物品,經(jīng)過一段時間物品被拉到離地高為H=1.8m的平臺上,如圖所示.已知物品與傳送帶這間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10m/s2 , 已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.
求:①物品從傳送帶底端運動到平臺上所用的時間是多少?傳送帶對物體做了多少功?
②若在物品與傳送帶達到相同速度瞬間撤去恒力F,求特品還需多少時間離開皮帶?及物塊離開皮帶時的速度.
【答案】解:①物品在達到與傳送帶速度v=4m/s相等前,由牛頓第二定律有:
F+μmgcos37°﹣mgsin37°=ma1
解得 a1=8m/s2
由v=a1t1 , 得 t1=0.5s
位移 x1= a1t12=1m.
隨后,有:F﹣μmgcos37°﹣mgsin37°=ma2
解得 a2=0,即物品隨傳送帶勻速上升
位移 x2= ﹣x1=2m
t2= =0.5s
總時間為:t=t1+t2=1s
即物品從傳送帶底端運動到平臺上所用的時間是1s.
根據(jù)能量守恒定律得:WF+W= +mgH
所以傳送帶對小物塊所做的功為
W= +mgH﹣F
= +20×1.8﹣20× =﹣8J
②在物品與傳送帶達到同速瞬間撤去恒力F,根據(jù)牛頓第二定律,有
μmgcos37°﹣mgsin37°=ma3
解得:a3=﹣2m/s2;
假設(shè)物品向上勻減速到速度為零時,通過的位移為x
x=﹣ =4m>x2;
即物體速度為減為零時已經(jīng)到達最高點;
由x2=vt3+ a3t32;
解得 t3=(2﹣ )s(t3=(2+ )s>0.5s,舍去).
到達頂端的速度 v′=v﹣a3t3=4﹣2×(2﹣ )=2m/s,方向沿斜面向上
答:
①物品從傳送帶底端運動到平臺上所用的時間是1s,傳送帶對物體做了﹣8J功.
②若在物品與傳送帶達到相同速度瞬間撤去恒力F,物品還需(2﹣ )s時間離開皮帶,物塊離開皮帶時的速度是2m/s,方向沿斜面向上
【解析】①先假設(shè)傳送帶足夠長,對滑塊受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求解出加速度,然后運用運動學(xué)公式求解出加速的位移和時間,根據(jù)位移判斷是否有第二個過程,當(dāng)速度等于傳送帶速度后,通過受力分析,可以得出物體恰好勻速上滑,最后得到總時間;根據(jù)能量守恒定律求傳送帶對物體做的功.
②若在物品與傳送帶達到同速瞬間撤去恒力F,先受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,然后根據(jù)運動學(xué)公式列式求解.
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【題目】如圖,由兩種材料做成的半球面固定在水平地面上,球右側(cè)面是光滑的,左側(cè)面粗糙,O點為球心,A、B是兩個相同的小物塊(可視為質(zhì)點),物塊A靜止在左側(cè)面上,物塊B在圖示水平力F作用下靜止在右側(cè)面上,A、B處在同一高度,AO、BO與豎直方向的夾角均為θ , 則A、B分別對球面的壓力大小之比為( 。
A.sin2θ:1
B.sinθ:1
C.cos2θ:1
D.cosθ:1
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【題目】地球半徑為R,在距球心r處(r>R)有一同步衛(wèi)星,另有一半徑為2R的星球A,在距球心3r處也有一同步衛(wèi)星,它的周期是48h,那么A星球平均密度與地球平均密度的比值為( )
A.9:32
B.3:8
C.27:32
D.27:16
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【題目】有學(xué)者高度評價伽利略,認(rèn)為“工匠傳統(tǒng)與學(xué)者傳統(tǒng)的結(jié)合,有力地推動了科學(xué)的發(fā)展,伽利略的科學(xué)工作就是這一傳統(tǒng)結(jié)合的典范!睂Υ私庾x最準(zhǔn)確的是
A.伽利略非常注重于實驗測量B.伽利略重視嚴(yán)密的邏輯推理
C.伽利略兼顧實驗事實與邏輯D.伽利略實現(xiàn)了眾多科學(xué)突破
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【題目】下列說法中不正確的是( 。
A.隨著技術(shù)進步,熱機的效率可以達到100%;制冷機也可以使溫度達到﹣280℃
B.一定質(zhì)量的理想氣體,先保持壓強不變而膨脹,再進行絕熱壓縮,其內(nèi)能必定增加
C.在熱機中,燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變?yōu)闄C械能而不引起其他變化
D.在熱傳導(dǎo)中,熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體而不引起其他變化
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【題目】如圖所示,質(zhì)量均為m的a、b兩球固定在輕桿的兩端,桿可繞水平軸O在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動,已知兩物體距軸O的距離L1>L2 , 現(xiàn)在由水平位置靜止釋放,在a下降過程中( )
A.a、b兩球角速度相等
B.a、b兩球向心加速度相等
C.桿對a、b兩球都不做功
D.a、b兩球機械能之和保持不變
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【題目】如圖,把質(zhì)量為0.6kg的物體A放在水平轉(zhuǎn)盤上,A的重心到轉(zhuǎn)盤中心O點的距離為0.2m,若A與轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力為3N,g=10m/s2 , 求:
(1)轉(zhuǎn)盤繞中心O以ω=2rad/s的角速度旋轉(zhuǎn),A相對轉(zhuǎn)盤靜止時,轉(zhuǎn)盤對A摩擦力的大小與方向;
(2)為使物體A相對轉(zhuǎn)盤靜止,轉(zhuǎn)盤繞中心O旋轉(zhuǎn)的角速度ω的取值范圍.
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【題目】如圖為電冰箱的工作原理示意圖.壓縮機工作時,強迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán).在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量,經(jīng)過冷凝器時制冷劑液化,放出熱量到箱體外.下列說法正確的是( 。
A.熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外
B.電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界,其外界影響是有冷凝器放熱
C.制冷劑在整個循環(huán)過程中都是氣體狀態(tài)
D.冷凝器放出的熱量大于蒸發(fā)器從電冰箱中吸收的熱量
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【題目】如圖所示,將一個絕熱的開口汽缸豎直放置在水平桌面上,在汽缸內(nèi)用一個絕熱活塞封閉了一定質(zhì)量的氣體.在活塞上面放置一個物體,活塞和物體的總質(zhì)量為10kg , 活塞的橫截面積為S=100cm2 . 已知外界的大氣壓強為P0=1×105Pa , 不計活塞和汽缸之間的摩擦力.在汽缸內(nèi)部有一個電阻絲,電阻絲的電阻值R=4Ω,電源的電壓為12V.接通電源10s后活塞緩慢升高h(yuǎn)=10cm(g取10m/s2).
(1)求這一過程中氣體的內(nèi)能變化量.
(2)若缸內(nèi)氣體的初始溫度為27℃,體積為3×10﹣3m3 , 試求接通電源10s后缸內(nèi)氣體的溫度是多少?
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