（14分）下圖為倉(cāng)庫(kù)中常用的皮帶傳輸裝置示意圖，它由兩臺(tái)皮帶傳送機(jī)組成，一臺(tái)水平傳送，A、B兩端相距3m，另一臺(tái)傾斜，傳送帶與地面的傾角θ=37°，C、D兩端相距4.45m，B、C相距很近。水平部分AB以5m/s的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。將質(zhì)量為10kg的一袋大米放在A端，到達(dá)B端后，速度大小不變地傳到傾斜的CD部分，米袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5。試求：

（1）若CD部分傳送帶不運(yùn)轉(zhuǎn)，求米袋沿傳送帶所能上升的最大距離；
（2）若要米袋能被送到D端，求CD部分順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)的速度應(yīng)滿足的條件
（3）在滿足（2）問(wèn)的情況下，求米袋從C 端到D 端所用時(shí)間的取值范圍。

（1）(2) （3）

解析試題分析：（1）米袋在AB上加速時(shí)的加速度 
米袋的速度達(dá)到v0=5m/s時(shí)，滑行的距離，
因此米袋在到達(dá)B點(diǎn)之前就有了與傳送帶相同的速度 ，
設(shè)米袋在CD上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，由牛頓第二定律得：
代入數(shù)據(jù)得  
所以能滑上的最大距離     
（2）設(shè)CD部分運(yùn)轉(zhuǎn)速度為時(shí)米袋恰能到達(dá)D點(diǎn)（即米袋到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度恰好為零），則米袋速度減為之前的加速度為
米袋速度小于至減為零前的加速度為
由
解得，即要把米袋送到D點(diǎn)，CD部分的速度
（3）米袋恰能運(yùn)到D點(diǎn)所用時(shí)間最長(zhǎng)為：
若CD部分傳送帶的速度較大，使米袋沿CD上滑時(shí)所受摩擦力一直沿皮帶向上，則所用時(shí)間最短，此種情況米袋加速度一直為。由得，（1分）
所以，所求的時(shí)間t的范圍為 
(說(shuō)明：若計(jì)算中選用，則結(jié)果為1.162 s ，同樣給分)
先由由牛頓定律求得加速度,再由運(yùn)動(dòng)公式可以求得球3位移大小再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解
考點(diǎn)：考查了牛頓第二定律，運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合應(yīng)用

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

（14分）從地面上以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的球，若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力與其速率v成正比關(guān)系，球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，再落回地面，落地時(shí)速率為v1，且落地前球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，求：

（1）球從拋出到落地過(guò)程中克服空氣阻力所做的功
（2）球拋出瞬間的加速度大��；
（3）球上升的最大高度H。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

2012年8月10日，改裝后的瓦良格號(hào)航空母艦（該艦被海軍命名為遼寧艦，編號(hào)為16號(hào)）進(jìn)行出海航行試驗(yàn)，中國(guó)成為擁有航空母艦的國(guó)家之一。2012年11月25日，殲—15艦載機(jī)成功著陸“遼寧號(hào)”航母后，又沿航母艦首14°上翹跑道起飛，實(shí)現(xiàn)了阻攔著艦、滑躍起飛的關(guān)鍵技術(shù)突破。已知?dú)灐?5艦載機(jī)在航空母艦上起飛過(guò)程中的最大加速度為5.0 m/s2,起飛速度為50 m/s,該飛機(jī)滑動(dòng)100 m后才能安全起飛。假設(shè)航空母艦靜止。求：
(1)戰(zhàn)斗機(jī)被彈射裝置彈出后開(kāi)始勻加速，要保證飛機(jī)起飛安全，戰(zhàn)斗機(jī)被彈射裝置彈出時(shí)的速度至少是多大?
(2)若在沒(méi)有彈射裝置的情況下，要保證飛機(jī)安全起飛，則艦長(zhǎng)至少應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）傳送皮帶在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用，一運(yùn)煤傳送皮帶與水平面夾角為30°，以v=2m/s的恒定速度順時(shí)針運(yùn)行�，F(xiàn)將一質(zhì)量為10kg的煤塊(視為質(zhì)點(diǎn))輕放于底端，經(jīng)一段時(shí)間送到高2m的平臺(tái)上，煤塊與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=，取g=10m/s2 。求：(1)煤塊從底端到平臺(tái)的時(shí)間；(2) 帶動(dòng)皮帶的電動(dòng)機(jī)由于傳送煤塊多消耗的電能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，質(zhì)量m=4kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）用細(xì)繩拴住，放在水平傳送帶的右端，物體和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，傳送帶的長(zhǎng)度l＝6m，當(dāng)傳送帶以v=4m/s的速度做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩與水平方向的夾角θ＝37°。已知：g="10" m/s2 ，sin37°="0.6," cos37°=0.8。求：

（1）傳送帶穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)繩子的拉力T；
（2）某時(shí)刻剪斷繩子，則經(jīng)過(guò)多少時(shí)間，物體可以運(yùn)動(dòng)到傳送帶的左端。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（6分）我國(guó)第一艘航空母艦“遼寧號(hào)”已經(jīng)投入使用，為使戰(zhàn)斗機(jī)更容易起飛，“遼寧號(hào)”使用了滑躍起飛技術(shù)，如圖甲所示。其甲板可簡(jiǎn)化為乙圖模型；AB部分水平，BC部分傾斜，傾角為θ。戰(zhàn)斗機(jī)從A點(diǎn)開(kāi)始滑跑，C點(diǎn)離艦，此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和飛機(jī)所受甲板和空氣阻力的合力大小恒為F，戰(zhàn)斗機(jī)在AB段和BC段滑跑的時(shí)間分別為t1和t2，戰(zhàn)斗機(jī)質(zhì)量為m。求戰(zhàn)斗機(jī)離艦時(shí)的速度多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示．電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)滾輪作逆叫針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在滾輪的摩擦力作用下，將一金屬板從斜面底端A送往上部，已知斜面光滑且足夠長(zhǎng)．傾角=。．滾輪與金屬板的切點(diǎn)B到斜面底端A的距離為L(zhǎng)=6．5m，當(dāng)金屬板的下端運(yùn)動(dòng)到切點(diǎn)B處時(shí)．立即提起滾輪使它與板脫離接觸．已知板之后返回斜面底部與擋板相撞后立即靜止．此時(shí)放下滾輪再次壓緊板，再次將板從最底端送往斜面上部，如此往復(fù)．已知板的質(zhì)量為．滾輪邊緣線速度恒為．滾輪對(duì)板的壓力，滾輪與板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，g取。

求：（1）在滾輪作用下板上升的加速度：
（2）板加速至與滾輪速度相同時(shí)前進(jìn)的距離
（3）每個(gè)周期中滾輪對(duì)金屬板所做的功；
（4）板往復(fù)運(yùn)動(dòng)的周期．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

10只相同的輪子并排水平排列，圓心分別為O1、O2、O3…O10，已知O1O10＝3.6m，水平轉(zhuǎn)軸通過(guò)圓心，輪子均繞軸以n＝±的轉(zhuǎn)速順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)�，F(xiàn)將一根長(zhǎng)0.8m、質(zhì)量為2.0kg的勻質(zhì)木板平放在這些輪子的左側(cè)，木板左端恰好與O1豎直對(duì)齊（如圖所示），木板與輪子間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.16，不計(jì)軸與輪間的摩擦，g取10m/s2。求：

（1）木板在輪子上水平移動(dòng)的總時(shí)間；
（2）輪子由于傳送木板所多消耗的能量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示為某工廠將生產(chǎn)工件裝車的流水線原理示意圖。AB段是一光滑曲面，A距離水平段BC的高為H＝1.25m，水平段BC使用水平傳送帶裝置傳送工件，已知BC長(zhǎng)L＝3m，傳送帶與工件(可視為質(zhì)點(diǎn))間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.4，皮帶輪的半徑為R＝0.1m，其上部距車廂底面的高度h＝0.45m。讓質(zhì)量m＝1kg的工件由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的拐角處無(wú)機(jī)械能損失。通過(guò)調(diào)整皮帶輪(不打滑)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω可使工件經(jīng)C點(diǎn)拋出后落在固定車廂中的不同位置，取g＝10m/s2。求：

(1)當(dāng)皮帶輪靜止時(shí)，工件運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C時(shí)的速度為多大？
(2)皮帶輪以ω1＝20rad/s逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，在工件運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能是多少？
(3)設(shè)工件在車廂底部的落點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為s，在圖乙中定量畫(huà)出s隨皮帶輪角速度ω變化關(guān)系的s－ω圖象。(規(guī)定皮帶輪順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)ω取正值，該問(wèn)不需要寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)

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