如右圖所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)輸系統(tǒng).斜面軌道的傾角為37°,木箱與軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù).設(shè)計(jì)要求:木箱在軌道頂端時(shí),自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量的貨物裝入木箱,木箱載著貨物沿軌道無(wú)初速滑下,當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí),自動(dòng)裝貨裝置立刻將貨物卸下,然后木箱恰好被彈回到軌道頂端,接著再重復(fù)上述過(guò)程.若g取,sin 37°=0.6 ,cos 37°=0.8.求:
 
(1)離開(kāi)彈簧后,木箱沿軌道上滑的過(guò)程中的加速度大。
(2)滿足設(shè)計(jì)要求的木箱質(zhì)量.

(1)  (2)2 kg

解析試題分析:(1)設(shè)木箱質(zhì)量為m′,對(duì)木箱的上滑過(guò)程,由牛頓第二定律有:
,代入數(shù)據(jù)解得:a=.
(2)設(shè)木箱沿軌道下滑的最大距離為L(zhǎng),彈簧被壓縮至最短時(shí)的彈性勢(shì)能為,根據(jù)能量守恒定律:貨物和木箱下滑過(guò)程中有:
木箱上滑過(guò)程中有
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得:.
考點(diǎn):考查了牛頓第二定律,能量守恒定律的應(yīng)用
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握牛頓第二定律,會(huì)用牛頓第二定律求加速度.以及選擇合適的研究過(guò)程,運(yùn)用能量守恒.

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:計(jì)算題

(18分)如圖所示,軌道ABCD的AB段為一半徑R=0.2的光滑1/4圓形軌道,BC段為高為h=5的豎直軌道,CD段為水平軌道。一質(zhì)量為0.1的小球由A點(diǎn)從靜止開(kāi)始下滑到B點(diǎn)時(shí)速度的大小為2/s,離開(kāi)B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)(g取10/s2),求:

①小球離開(kāi)B點(diǎn)后,在CD軌道上的落地點(diǎn)到C的水平距離;
②小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大?
③如果在BCD軌道上放置一個(gè)傾角=45°的斜面(如圖中虛線所示),那么小球離開(kāi)B點(diǎn)后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,甲、乙兩小球靜止在光滑水平面上,甲、乙的質(zhì)量分別是2kg和1kg,在強(qiáng)大的內(nèi)力作用下分離,分離時(shí)甲的速度,乙小球沖上速度為的水平傳送帶上(傳送帶速度保持不變),乙與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù),DEF是光滑細(xì)圓管,其中D點(diǎn)與水平面相切,EF是半經(jīng)為R=0.1m圓弧,乙小球的直經(jīng)比細(xì)管直經(jīng)略小點(diǎn),乙小球離開(kāi)傳送帶時(shí)與傳送帶速度相等,從D處進(jìn)入細(xì)管到達(dá)細(xì)管的最高點(diǎn)F水平飛出, 求:

⑴乙小球沖上傳送帶時(shí)的速度大小;
⑵傳送帶的水平距離L應(yīng)滿足的條件;
⑶乙小球運(yùn)動(dòng)到細(xì)管的最高點(diǎn)F時(shí)對(duì)細(xì)管的作用力(要回答對(duì)細(xì)管上壁還是下壁的作用力)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)不可伸長(zhǎng)的輕繩長(zhǎng)l=1.2m,一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m=2kg的小球。開(kāi)始時(shí),將小球拉至繩與豎直方向夾角θ=37°的A處,無(wú)初速釋放,如圖所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.

(1)求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)繩對(duì)球的拉力;
(2)若小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),對(duì)小球施加一沿速度方向的瞬時(shí)作用力F,讓小球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),求F做功的最小值。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,AB為半徑R=0.8 m的1/4光滑圓弧軌道,下端B恰與小車右端平滑對(duì)接.小車質(zhì)量M=3 kg,車長(zhǎng)L=2.06 m,車上表面距地面的高度h=0.2 m.現(xiàn)有一質(zhì)量m=1 kg的滑塊,由軌道頂端無(wú)初速釋放,滑到B端后沖上小車.已知地面光滑,滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,當(dāng)車運(yùn)行了1.5 s時(shí),車被地面裝置鎖定.(g=10 m/s2)試求:

(1)滑塊剛到達(dá)B端瞬間,軌道對(duì)它支持力的大;
(2)車被鎖定時(shí),車右端距軌道B端的距離;
(3)從車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到被鎖定的過(guò)程中,滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大;
(4)滑塊落地點(diǎn)離車左端的水平距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,斜面的傾角為θ=37o,物塊m1和m2之間用輕繩相連,m1=m2=1kg,斜面與m1之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,m2離地面高度h=8m,系統(tǒng)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),假設(shè)斜面和輕繩足夠長(zhǎng),求:(取g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37°=0.8)
(1)m2在落地前瞬間速度多大?
(2)當(dāng)m2落地后,m1還能向上滑行多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí),采用如圖所示的實(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.

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________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)某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來(lái)做實(shí)驗(yàn),其具體操作步驟如下,以下做法正確的是________.

A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)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(kāi)小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D.用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M,小車運(yùn)動(dòng)的加速度可直接用公式a=求出
(3)另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,由于他們操作不當(dāng),這兩組同學(xué)得到的a-F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示,其原因分別是:

                圖1      圖2
圖1: ____________________________________________________;
圖2: _____________________________________________________.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

人蹬地起跳的過(guò)程中,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知

A.人蹬地的力大于地對(duì)人的支持力
B.人蹬地的力等于地對(duì)人的彈力
C.人蹬地的力大于人受到的重力
D.人蹬地的力等于人受到的重力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

某跳水運(yùn)動(dòng)員在3m長(zhǎng)的踏板上起跳,我們通過(guò)錄像觀察到踏板和運(yùn)動(dòng)員要經(jīng)歷如圖所示的狀態(tài),其中A為無(wú)人時(shí)踏板靜止點(diǎn),B為人站在踏板上靜止時(shí)的平衡點(diǎn),C為人在起跳過(guò)程中人和踏板運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn),則下列說(shuō)法中正確的是(    )

A.人和踏板由C到B的過(guò)程中,人向上做勻加速運(yùn)動(dòng)
B.人和踏板由C到A的過(guò)程中,人處于超重狀態(tài)
C.人和踏板由C到A的過(guò)程中,先超重后失重
D.人在C點(diǎn)具有最大速度

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