如圖1中,傾角α=30°的傳送帶以恒定速率v=2m/s運(yùn)動(dòng),皮帶始終是繃緊的,皮帶AB長(zhǎng)L=5m,將質(zhì)量m=1kg的物體放在A點(diǎn),經(jīng)t=2.9s到達(dá)B點(diǎn),求物體和皮帶間的摩擦力,并在圖2中畫出f-t圖象(設(shè)沿傳送帶向上為正方向,g取10m/s2).

解:設(shè)物體一直沿傳送帶加速,其最大速度為傳送帶速度v=2m/s.
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得其位移:s==2.9m
因?yàn)樾∮谄чL(zhǎng)度5m,所以不可能一直加速,當(dāng)達(dá)到傳送帶速度時(shí),共同勻速運(yùn)動(dòng).
設(shè)物體加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1,勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,由運(yùn)動(dòng)情況分析有:
t1+t2=t
將L=5m,t=2.9s代入解得:t1=0.8s,t2=2.1s
在0~0.8s,是加速段:
受力分析如圖

由牛頓定律有:f-mgsinθ=ma
解得:f=7.5N,方向沿斜面向上
在0.8~2.9s,是勻速段,有f=mgsinθ=5N,方向沿斜面向上.
f-t圖線如圖所示.

答:0~0.8s,物體和皮帶間是滑動(dòng)摩擦力為7.5N,方向沿斜面向上.
0.8~2.9s,物體與皮帶間是靜摩擦力大小5N,方向沿斜面向上.
f-t圖線如圖所示.
分析:首先解出物體做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,以后物體做勻速直線運(yùn)動(dòng);物體受到重力、支持力、和摩擦力的作用,合力沿斜面向上是物體加速運(yùn)動(dòng),合力為零時(shí)物體勻速.
點(diǎn)評(píng):在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的物體一定要注意:物體何時(shí)、經(jīng)過多少位移達(dá)到共同速度.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

如圖1所示,一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板上固定有甲、乙兩個(gè)光電門,與之相連的計(jì)時(shí)器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測(cè)力計(jì)能顯示掛鉤處所受的拉力.不計(jì)空氣阻力及一切摩擦.
(1)在探究“合外力一定時(shí),加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),要使測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于小車所受的合外力,操作中必須滿足
小車與滑輪間的細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行
小車與滑輪間的細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行
;要使小車所受合外力一定,操作中必須滿足
沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
;實(shí)驗(yàn)時(shí),先測(cè)出小車質(zhì)量m,再讓小車從靠近甲光電門處由靜止開始運(yùn)動(dòng),讀出小車在兩光電門之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t.改變小車質(zhì)量m,測(cè)得多組m、t的值,建立坐標(biāo)系描點(diǎn)作出圖線.下列能直觀得出“合外力一定時(shí),加速度與質(zhì)量成反比例”的圖線是
C
C


(2)如圖2抬高長(zhǎng)木板的左端,使小車從靠近乙光電門處由靜止開始運(yùn)動(dòng),讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F和計(jì)時(shí)器的示數(shù)t.改變木板傾角,測(cè)得多組數(shù)據(jù),得到的F-
1t2
的圖線如圖3所示.實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩光電門的距離L=0.80m,沙和沙桶的總質(zhì)量m1=0.34kg,重力加速度g取9.8m/s2,則圖線的斜率為
0.54kg?m
0.54kg?m
(保留兩位有效數(shù)字);若小車與長(zhǎng)木板間的摩擦能忽略,如圖3所示測(cè)得圖線斜率將
不變
不變
(填“變大”、“變小”或“不變”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時(shí),采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)數(shù)器打上的點(diǎn)計(jì)算出:

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足:M
>>
>>
m(填“>>”或“<<”)時(shí),才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.
(2)一組同學(xué)在先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定,探究小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系,以下做法正確的是:
B
B

A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
D.小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M,直接用公式 a=mg/M求出.
(3)在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究小車的加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí),由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng),某位同學(xué)得到的a-F關(guān)系如圖2所示(a是小車的加速度.F是細(xì)線作用于小車的拉力).其原因是
平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板的傾角過大.
平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板的傾角過大.

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科目:高中物理 來源: 題型:

某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證動(dòng)能定理,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室已組裝了一套如圖1所示的裝置,另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源一臺(tái),天平、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、細(xì)沙若干.
(1)為了用細(xì)線的拉力表示小車受到的合外力,可以改變木板的傾角,以重力的一個(gè)分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力.簡(jiǎn)要說明你平衡摩擦力的方法.
將連接打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的木板一端墊一薄木片而使木板有一傾角,改變木板的傾角,輕推小車,直到小車能做勻速運(yùn)動(dòng)為止
將連接打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的木板一端墊一薄木片而使木板有一傾角,改變木板的傾角,輕推小車,直到小車能做勻速運(yùn)動(dòng)為止

(2)還需要的實(shí)驗(yàn)器材是
刻度尺
刻度尺

(3)假設(shè)用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí)已完成了平衡摩擦力的操作.在沙桶中放適量的沙進(jìn)行實(shí)驗(yàn),且已知小車的質(zhì)量為M,沙和沙桶的總質(zhì)量為m(M遠(yuǎn)大于m),若挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖2所示,相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T,從A點(diǎn)到B、C、D、E、F點(diǎn)的距離依次為S1、S2、S3、S4、S5(圖中未標(biāo)出S3、S4、S5),則由此可求得紙帶上由B點(diǎn)到E點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的過程中,滑塊合力所做的功約為W=
mg(
S
 
4
-S
 
1
mg(
S
 
4
-S
 
1
; 該滑塊動(dòng)能改變量的表達(dá)式為△Ek=
1
2
M(
S
 
5
-S
 
3
2T
)
2
 
-
1
2
M(
s
 
2
2T
)
2
 
1
2
M(
S
 
5
-S
 
3
2T
)
2
 
-
1
2
M(
s
 
2
2T
)
2
 
.(結(jié)果用題中已知物理量的字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示:
(1)某同學(xué)在探究小車質(zhì)量不變,小車的加速度與小車所受合力間的關(guān)系時(shí),該同學(xué)平衡小車的摩擦阻力后,為了使小車所受的合力近似等于砝碼的重力,小車的質(zhì)量M和砝碼的質(zhì)量m分別應(yīng)選取下列哪組值最適宜
B
B

A.M=500g,m分別為50g、70g、100g、225g
B.M=500g,m分別為20g、30g、40g、50g
C.M=200g,m分別為50g、75g、100g、225g
D.M=200g,m分別為30g、40g、50g、100g
(2)在某次實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)得到一條打點(diǎn)清晰的紙帶,并且每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出),如圖2所示,已知每相鄰的2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離為s,且s1=0.95cm,s2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.71cm,s5=8.64cm,s6=10.57cm,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz.試計(jì)算此紙帶的加速度大小a=
1.92
1.92
m/s2(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(3)有另外兩位同學(xué)通過測(cè)量,分別作出a-F圖象,如圖3、4中的A、B 線所示,試分析:
①A 線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是
沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足
沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足

②B 線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是:
平衡摩擦力時(shí)木板傾角太大
平衡摩擦力時(shí)木板傾角太大

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1所示,光滑斜面的傾角α=30°,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊的邊長(zhǎng)L1=1m,bc邊的邊長(zhǎng)L2=0.4m,線框的質(zhì)量m=1kg,電阻R=0.2Ω.斜面上ef線(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的均勻磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化情況如B-t圖象如圖2,ef線和gh的距離s=6.9m,t=0時(shí)線框在平行于斜面向上的恒力F=10N的作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng),線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中始終做勻速直線運(yùn)動(dòng),重力加速度g=10m/s2
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(1)求線框進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度大小和線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度v大。
(2)求線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)求線框從開始運(yùn)動(dòng)到ab邊運(yùn)動(dòng)到 gh線處所用的時(shí)間.

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