【題目】如圖所示x軸與水平傳送帶重合坐標(biāo)原點(diǎn)O在傳送帶的左端傳送帶長l=8m,并以恒定速率運(yùn)轉(zhuǎn).一質(zhì)量m=1kg的小物塊輕輕放在傳送帶上橫坐標(biāo)為xP2mP點(diǎn),小物塊隨傳送帶運(yùn)動到Q點(diǎn)后,恰好能通過半徑R=0.5m的光滑圓弧軌道的最高點(diǎn)N點(diǎn),小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5重力加速度取g=10m/s2.求:

(1)物塊剛滑上圓弧軌道時的速度大;

(2)通過計算判斷傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)速率的可能值為多少?

(3)若將小物塊輕放在傳送帶上的另一位置,小物塊恰能到達(dá)圓弧軌道上與圓心等高的M點(diǎn),求輕放物塊的這個位置的橫坐標(biāo)及此情況下物塊剛滑上圓弧軌道時對圓弧軌道最低點(diǎn)的壓力大小.

【答案】(1)vQ=5m/s (2)v0=5m/s (3)壓力為30N

【解析】試題分析:由牛頓第二定律求出物塊到達(dá)N點(diǎn)的速度,由機(jī)械能守恒定律求出在Q點(diǎn)的速度.由牛頓第二定律求出加速度,由于勻變速運(yùn)動的位移公式求出位移,然后分析答題.由動能定理求出位移,由牛頓第二定律求出支持力,然后由牛頓第三定律求出壓力.

(1)小物塊恰能沖上光滑圓弧軌道的最高點(diǎn).則

QN,由機(jī)械能守恒定律得

解得vQ=5m/s

(2)小物塊在傳送帶上aμg=5m/s2,

加速位移

則傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)速率v0vQ=5m/s

(3)從QM,由機(jī)械能守恒定律得

解得

所以物塊在傳送帶上一直處于加速狀態(tài)

設(shè)所求橫坐標(biāo)為x,從物塊開始運(yùn)動到M點(diǎn)的過程由動能定理μmg(Lx)-mgR=0

解得x=7m

物塊在圓弧軌道最低點(diǎn)時,由向心力公式

解得

根據(jù)牛頓第三定律,物塊對軌道的壓力大小也為30N.

練習(xí)冊系列答案
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【題目】一圓筒形汽缸靜置于地面上,如圖所示。汽缸筒的質(zhì)量為M,活塞及活塞上的手柄的質(zhì)量為m,活塞的橫截面積為S,大氣壓強(qiáng)為p0,現(xiàn)用力將活塞緩慢向上提,求汽缸剛離開地面時汽缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)。(忽略汽缸壁與活塞間的摩擦)

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【題目】如圖所示為一滑草場的示意圖,山坡AB、BC可視為斜面,AB25m,BC97m。一滑行者從山坡頂端A由靜止開始勻加速下滑,在AB段下滑時加速度大小為a1=2m/s2,進(jìn)入BC段下滑時加速度大小為a2=1m/s2,從斜面AB滑上斜面BC時速度大小不變。滑行者在離C點(diǎn)適當(dāng)距離處開始以大小為a3=2m/s2的加速度制動減速后,恰好能停在C點(diǎn)。

1)滑行者滑到B點(diǎn)的速度.

2滑行者從AC所用的時間

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【題目】用如圖所示的裝置測量彈簧的彈性勢能。將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上,左端固定,右端在O點(diǎn);在O點(diǎn)右側(cè)的B、C位置各安裝一個光電門,計時器(圖中未畫出)與兩個光電門相連。先用米尺測得B、C兩點(diǎn)間距離s,再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A,靜止釋放,計時器顯示遮光片從BC所用的時間t,用米尺測量A、O之間的距離x

1)計算滑塊離開彈簧時速度大小的表達(dá)式是_______。

2)為求出彈簧的彈性勢能,還需要測量_______。

A.彈簧原長

B.當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>

C.滑塊(含遮光片)的質(zhì)量

3)增大AO之間的距離x,計時器顯示時間t_____。

A.增大 B.減小 C.不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,用質(zhì)量為的重物通過滑輪牽引小車,使它在長木板上運(yùn)動,打點(diǎn)計時器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動情況。利用該裝置可以完成“探究功和速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。

(1)打點(diǎn)計時器使用的電源是______(填字母);

A.直流電源

B.交流電源

(2)①實(shí)驗(yàn)中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正確操作方法是______(填字母);

A.把長木板右端墊高

B.改變小車的質(zhì)量

在不掛重物且______(填字母)的情況下,輕推一下小車,若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動,表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響;

A.計時器不打點(diǎn)

B.計時器打點(diǎn)

(3)接通電源,釋放小車,打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一系列點(diǎn),將打下的第一個點(diǎn)標(biāo)為,在紙帶上依次取若干個計數(shù)點(diǎn),已知相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為。測得各點(diǎn)到點(diǎn)的距離為,如圖乙所示。

實(shí)驗(yàn)中,重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,可認(rèn)為小車所受的拉力大小為。從打點(diǎn)到打點(diǎn)的過程中,拉力對小車做的功______,打點(diǎn)時小車的速度______;

(4)為縱坐標(biāo),為橫坐標(biāo),利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的圖象。由此圖象可得變化的表達(dá)式為______________。根據(jù)功與能的關(guān)系,動能的表達(dá)式中可能包含這個因子;分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系,與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是__________

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【題目】如圖所示,實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,虛線是這列波在t=0.2s時刻的波形圖.已知該波的波速是0.8m/s,則下列說法正確的是______________。(填正確答案的標(biāo)號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每錯選1個扣3分,最低得分為0分)

A.這列波的波長是14cm

B.這列波的周期是0.15s

C.這列波一定沿x軸負(fù)方向傳播的

D.從t=0時刻開始,x=5cm處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)0.1s振動到波峰

E.每經(jīng)過0.15s介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)就沿x軸移動12cm

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【題目】如圖甲所示,在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用相同頻率的單色光分別照射陰極材料為鋅和銅的兩個不同的光電管,結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng).圖乙為其中一個光電管的遏止電壓Uc隨入射光頻率ν變化的關(guān)系圖象.對于這兩個光電管,下列判斷正確的是(  )

A. 因?yàn)椴牧喜煌莩龉Σ煌,所以遏止電?/span>Uc不同

B. 光電子的最大初動能不同

C. 因?yàn)楣鈴?qiáng)不確定,所以單位時間逸出的光電子數(shù)可能相同,飽和光電流也可能相同

D. 兩個光電管的Ucν圖象的斜率可能不同

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球用水平彈簧系住,并用傾角為300的光滑木板AB托住,小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間,小球的加速度為(

A. 0

B. 大小為g,方向豎直向下

C. 大小為g,方向水平向右

D. 大小為g,方向垂直木板向下

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【題目】某河寬為600 m,河中某點(diǎn)的水流速度v與該點(diǎn)到較近河岸的距離d的關(guān)系圖象如圖所示,現(xiàn)船以靜水中的速度4 m/s渡河,且船渡河的時間最短,下列說法正確的是(

A. 渡河最短時間為150 s

B. 船在行駛過程中,船頭始終與河岸垂直

C. 船離開河岸400 m時的速度大小為2m/s

D. 船在河水中航行的軌跡是一條直線

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