【題目】傳送帶被廣泛應用與各行各業(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,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=7mN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LOM=3m。g10m/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)過到達M端,求金屬塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)。

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)。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、1m 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+t2t

t1+t22 ②

v=at12=at1

根據(jù)牛頓第二定律有

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

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B2m/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

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】下列說法正確的是(  )

A. 自然界的電荷只有兩種,庫侖把它們命名為正電荷和負電荷

B. 歐姆發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應

C. 楞次根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性,提出了分子電流假說

D. 電流的單位安培是國際單位制中的基本單位

【答案】D

【解析】自然界的電荷只有兩種,富蘭克林把它們命名為正電荷和負電荷,A錯誤;焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應,B錯誤;安培提出了分子電流假說,C錯誤;電流的單位安培是國際單位制中的基本單位,D正確.

型】單選題
結(jié)束】
50

【題目】如圖所示,靜止在水平地面上傾角為θ的光滑斜面體上,有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B,B的上表面上有一物塊C,A、BC一起沿斜面勻加速下滑.已知A、BC的質(zhì)量均為m,重力加速度為g.下列說法正確的是(  )

A. A、B間摩擦力為零

B. C可能只受兩個力作用

C. A加速度大小為gcos θ

D. 斜面體受到地面的摩擦力為零

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【題目】在勻強磁場中,一個150匝的閉合矩形金屬線圈,繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動,穿過該線圈的磁通量隨時間變化規(guī)律如圖所示。設(shè)線圈總電阻為2Ω,則

A. t=0時,線圈平面與磁感線方向垂直

B. t=ls時,線圈中的電流改變方向

C. t=2s時,線圈中磁通量的變化率為零

D. 2s內(nèi),線圈產(chǎn)生的熱量為18πJ

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【題目】如圖所示,半徑為R=0.5m,內(nèi)壁光滑的圓軌道豎直固定在水平地面上。圓軌道底端與地面相切,一可視為質(zhì)點的物塊A的速度從左側(cè)入口向右滑入圓軌道,滑過最高點Q,從圓軌道右側(cè)出口滑出后,與靜止在地面上P點的可視為質(zhì)點的物塊B碰撞(碰撞時間極短),P點左側(cè)地面光滑,右側(cè)粗糙段和光滑段交替排列,每段長度均為L=0.1m,兩物塊碰后粘在一起做直線運動。已知兩物塊與各粗糙段間的動摩擦因數(shù)均為,物塊A、B的質(zhì)量均為,重力加速度g。

(1)求物塊A到達Q點時的速度大小v和受到的彈力F;

(2)若兩物塊最終停止在第k個粗糙段上,求k的數(shù)值;

(3)求兩物塊滑至第n(n<k)個光滑段上的速度n的關(guān)系式。

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【題目】地球同步衛(wèi)星A和一顆軌道平面為赤道平面的科學實驗衛(wèi)星B的軌道半徑之比為4:1,兩衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)方向相同,那么關(guān)于A、B兩顆衛(wèi)星的說法正確的是

A. A、B兩顆衛(wèi)星所受地球引力之比為1:16

B. B衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)角速度小于地面上跟隨地球自轉(zhuǎn)物體的角速度

C. 同一物體在B衛(wèi)星中時對支持物的壓力更大

D. B衛(wèi)星中的宇航員一天內(nèi)可看到8次日出

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【題目】如圖所示,為三個有界勻強磁場,磁感應強度大小均為B,方向分別垂直紙面向外、向里和向外,磁場寬度均為L,在磁場區(qū)域的左側(cè)邊界處,有一邊長為L的正方形導體線框,總電阻為R,且線框平面與磁場方向垂直,現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域,以初始位置為計時起點,規(guī)定電流沿逆時針方向時的電動勢E為正,外力F向右為正.則以下能反映感應電動勢E和外力F隨時間變化規(guī)律的圖象是(  )

A. B.

C. D.

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【題目】如圖所示,10匝矩形線框,在磁感應強度為0.4 T的勻強磁場中,繞垂直磁場的軸OO以角速度為100 rad/s勻速轉(zhuǎn)動,線框電阻不計,面積為0.5m2,線框通過滑環(huán)與一理想變壓器的原線圈相連,副線圈接有兩只燈泡L1L2.已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101,開關(guān)斷開時L1正常發(fā)光,且電流表示數(shù)為0.01A,則(  )

A. 若從圖示位置開始計時,線框中感應電動勢的瞬時值為200sin100t V

B. 燈泡L1的額定功率為2W

C. 若開關(guān)S閉合,燈泡L1將更亮

D. 若開關(guān)S閉合,電流表示數(shù)將增大

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【題目】如圖所示,縱坐標F表示兩個分子間引力或斥力的大小,橫坐標r表示兩個分子間的距離,圖中兩條曲線分別表示兩分子間分子引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系,e為兩曲線的交點,則下列說法正確的是______。

A.a(chǎn)b為引力曲線,cd為斥力曲線,e點橫坐標的數(shù)量級為1015m

B.當兩個分子間距離大于e點的橫坐標時,則分子力的合力表現(xiàn)為引力

C.分子間引力、斥力及引力和斥力的合力均隨二者間距離增大而減小

D.當兩個分子間距離大于e點的橫坐標時,在分子力的作用下,隨兩個分子間距離增大,它們的分子勢能增大

E.兩個分子間距離等于e點的橫坐標時,它們的分子勢能最小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)代科學實驗證明了場的存在,靜電場與重力場有一定相似之處. 帶電體在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)與物體在重力場中的平拋運動類似.

(1)一質(zhì)量為m的小球以初速度v0水平拋出,落到水平面的位置與拋出點的水平距離為x.已知重力加速度為g,求拋出點的高度和小球落地時的速度大。

(2)若該小球處于完全失重的環(huán)境中,小球帶電量為+q,在相同位置以相同初速度拋出.空間存在豎直向下的勻強電場,小球運動到水平面的位置與第(1)問小球的落點相同.若取拋出點電勢為零,試求電場強度的大小和落地點的電勢.

(3)類比電場強度和電勢的定義方法,請分別定義地球周圍某點的“重力場強度EG”和“重力勢φG”,并描繪地球周圍的“重力場線”和“等重力勢線”.

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