【題目】如圖所示水平平臺(tái)上有一輕彈簧,左端固定在A點(diǎn),自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn),平臺(tái)AB段光滑,BC段長x=1m,與滑塊間的摩擦因數(shù)為μ1=0.25.平臺(tái)右端與水平傳送帶相接于C點(diǎn),傳送帶的運(yùn)行速度v=7m/s,長為L=3m,傳送帶右端D點(diǎn)與一光滑斜面銜接,斜面長度s=0.5m,另有一固定豎直放置的光滑圓弧形軌道剛好在E點(diǎn)與斜面相切,圓弧形軌道半徑R=1m,θ=37°.今將一質(zhì)量m=2kg的滑塊向左壓縮輕彈簧,使彈簧的彈性勢(shì)能為Ep=30J,然后突然釋放,當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端D點(diǎn)時(shí),恰好與傳送帶速度相同并經(jīng)過D點(diǎn)的拐角處無機(jī)械能損失。重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不計(jì)空氣阻力。試求:

(1)滑塊到達(dá)C點(diǎn)的速度vC

(2)滑塊與傳送帶間的摩擦因數(shù)μ2;

(3)若傳送帶的運(yùn)行速度可調(diào),要使滑塊不脫離圓弧形軌道,求傳送帶的速度范圍.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)以滑塊為研究對(duì)象,從釋放到C點(diǎn)的過程,由動(dòng)能定理得:Epμ1mgx
代入數(shù)據(jù)得:vC=5m/s
(2)滑塊從C點(diǎn)到D點(diǎn)一直加速,到D點(diǎn)恰好與傳送帶同速,由動(dòng)能定理得:
μ2mgL
代入數(shù)據(jù)解得:μ2=0.4
(3)斜面高度為:h=ssinθ=0.3m
Ⅰ)設(shè)滑塊在D點(diǎn)的速度為vD1時(shí),恰好過圓弧最高點(diǎn),由牛頓第二定律得:mgm
滑塊從D點(diǎn)到G點(diǎn)的過程,由動(dòng)能定理得:
mg(Rcosθh+R)=
代入數(shù)據(jù)解得:vD1=2m/s
Ⅱ)設(shè)滑塊在D點(diǎn)的速度為vD2時(shí),恰好到圓弧處速度為零,此過程由動(dòng)能定理得:
mg(Rcosθh)=0

代入數(shù)據(jù)解得:vD2m/s
若滑塊在傳送帶上一直減速至D點(diǎn)恰好同速,則由動(dòng)能定理得:
μ2mgL

代入數(shù)據(jù)解得:v1=1m/s,所以 0≤vm/s
若滑塊在傳送帶上一直加速至D點(diǎn)恰好同速,由題目已知 v2=7m/s
所以v≥2m/s

即若傳送帶的運(yùn)行速度可調(diào),要使滑塊不脫離圓弧形軌道,傳送帶的速度范圍是0≤vm/sv≥2m/s.

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:

【題目】用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可測(cè)紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移。下面是沒有按操作順序?qū)懙牟煌暾膶?shí)驗(yàn)步驟,按照你對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解,在各步驟空白處填上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容,然后根據(jù)實(shí)際操作的合理步驟,將各步驟的字母代號(hào)按順序?qū)懺诳瞻滋帯?/span>

A.在電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩接線柱上分別接導(dǎo)線,導(dǎo)線另一端分別接50 Hz交流電源的兩接線柱。

B.把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上,讓紙帶穿過_______,并壓在_______下面。

C.用刻度尺測(cè)量從計(jì)時(shí)開始點(diǎn)到最后一個(gè)點(diǎn)間的距離Δx。

D.切斷電源,取下紙帶,如果共有n個(gè)清晰的點(diǎn),則這段紙帶記錄的時(shí)間Δt=________。

E.打開電源開關(guān),再用手水平地拉動(dòng)紙帶,紙帶上打下一系列小點(diǎn)。

F.利用公式=計(jì)算紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度。

實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是_______________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩個(gè)質(zhì)量均為2kg的物塊A、B,它們由一根長l=1m的不可伸長輕繩拴接,現(xiàn)將兩物塊相互靠近置于傾角為θ=37°的粗糙斜面上。物塊A與斜面間無摩擦,距離斜面底端x0=10.5m,物塊B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,g=10m/s2,將兩物塊由靜止同時(shí)釋放。求:

(1)繩子繃緊瞬間兩物塊的速度;

(2)物塊A到達(dá)斜面底端所用的時(shí)間;

(3)物塊A到達(dá)斜面底端過程中輕繩對(duì)物塊B所做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體AB,用一對(duì)絕緣柱支持使它們彼此接觸,把一帶正電荷的物體C置于A附近,貼在A、B下部的金屬箔都張開( 。

A. 此時(shí)A帶正電,B帶負(fù)電

B. 此時(shí)A電勢(shì)低,B電勢(shì)高

C. 若用導(dǎo)線連接A,B左右兩端點(diǎn),貼在A、B下部的金屬箔都閉合

D. 移去C,貼在A、B下部的金屬都閉合

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知加速度為2m/s2,則( 。

A. 物體在某一秒末的速度一定比前秒初的速度大2m/s

B. 物體在某一秒末的速度一定是該秒初的速度的2

C. 物體在某一秒初的速度一定比前秒末的速度大2m/s

D. 物體在某一秒末的速度一定比該秒初的速度大2m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從地面豎直上拋一物體A,同時(shí)在離地面某一高度處有一物體B自由下落,兩物體在空中同時(shí)到達(dá)同一高度時(shí)速度大小均為v,則下列說法正確的是(  )

A. A上拋的初速度與B落地時(shí)速度大小相等,都是2v

B. 兩物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等

C. A上升的最大高度與B開始下落時(shí)的高度相同

D. 兩物體在空中同時(shí)達(dá)到的同一高度處一定是B開始下落時(shí)高度的中點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種靜電除塵裝置,如圖1所示,其中有一長為L、寬為b、高為d的矩形通道,其前、后面板為絕緣材料,上、下面板為金屬材料.2是裝置的截面圖,上、下兩板與電壓恒定為U的高壓直流電源相連.帶負(fù)電的塵埃被吸入矩形通道的水平速度為v0,當(dāng)碰到下板后其所帶電荷被中和,同時(shí)被收集.將被收集塵埃的數(shù)量與進(jìn)入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值稱為除塵率.不計(jì)塵埃的重力及塵埃之間的相互作用.要增大除塵率,下列措施可行的是(  )

A. 只增大電壓U

B. 只減少長度L

C. 只增大高度d

D. 只增大塵埃被吸入水平速度v0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中測(cè)量了一些數(shù)據(jù),其中的一組數(shù)據(jù)如下所示。

(1)用毫米刻度尺測(cè)量擺線的長時(shí),將擺線平放,如圖 所示,刻度尺讀數(shù)是____cm

用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑,卡尺游標(biāo)位置如圖所示,可知擺球直徑是_____cm

如圖所示測(cè)出的擺長________(偏大,偏。_的測(cè)量方法是_______________。

(2)該同學(xué)用秒表記錄了單擺振動(dòng)30次全振動(dòng)所用的時(shí)間如圖所示,則秒表所示讀數(shù)為_______s。單擺的周期是_______s。(保留三位有效數(shù)字)

(3)為了提高實(shí)驗(yàn)精度,在試驗(yàn)中可改變幾次擺長L,測(cè)出相應(yīng)的周期,從而得出一組對(duì)應(yīng)的LT的數(shù)值,再以L為橫坐標(biāo),T2為縱坐標(biāo),將所得數(shù)據(jù)連成直線如圖所示,L的關(guān)系式=____,利用圖線可求出圖線的斜率k=____,再由k可求出g=____。

(4) 如果他測(cè)得的g值偏小,可能的原因是_____

A.未掛小球就測(cè)量繩長,然后與小球半徑相加作為擺長

B.?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn),振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線長度增加了

C.開始計(jì)時(shí),秒表過遲按下

D.實(shí)驗(yàn)中誤將29次全振動(dòng)數(shù)記為30

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,細(xì)筒足夠長的氣缸整體豎直固定不動(dòng),粗、細(xì)筒橫截面積之比為2:1,P、Q是質(zhì)量不計(jì)的絕熱輕活塞,兩活塞與筒壁間的摩擦不計(jì)。開始時(shí),活塞P上方盛有水銀,水銀面與粗筒上端恰好相平且高為L,活塞Q將理想氣體分成相同A、B兩部分,氣柱長均為L,溫度為27℃。現(xiàn)通過電熱絲對(duì)B部分理想氣體加熱,使活塞P、Q緩慢上移,已知 L=38 cm,大氣壓強(qiáng)為76 cmHg,問有一半的水銀進(jìn)入細(xì)筒時(shí):(假設(shè)電熱絲對(duì)B氣體加熱時(shí),A氣體溫度不變)

(1)活塞Q上升的高度是多少?

(2)B部分理想氣體溫度為多少攝氏度?

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