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如圖所示為火車站用來裝卸煤炭使用的水平傳送帶模型,水平傳送帶的長度為L=8m,傳送帶的皮帶輪半徑均為R=0.4m,皮帶輪轉動的角速度為ω=10rad/s。傳送帶的底部距地面的高度為h=4.2m,現有一塊矩形煤炭(視為質點)無初速度地釋放在水平傳送帶的A點位置處(A、B分別為皮帶輪中心軸正上方的兩個點).已知煤炭與皮帶之間的動摩擦因數為μ=0.2.皮帶輪與皮帶之間始終不打滑.空氣阻力不計, g取10m/s2.回答下列問題:
⑴ 水平傳送帶的傳動速度為多少?該塊煤炭由A傳送到B所用的時間是多少?
⑵ 該塊煤炭到達B點后是沿著皮帶輪的圓弧滑下,還是離開圓弧飛出?說明原因(要求有必要的理論運算)。
⑶ 該塊煤炭落在水平地面上的落點與O2點正下方的水平距離多大?
(1)根據圓周運動v=ωr,得v="4" m/s
由于煤塊初速度為零,煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對滑動,滑塊所受的滑動摩擦力
f=μmg
由 F=ma得μmg =ma,a="2" m/s2
當煤塊加速度到速度等于皮帶的傳動速度時,二者相對靜止,并一起勻速運動,
由v=at,s=at2/2得:煤塊加速時間t1=2s,s=4m
由于AB間距離L=8m,則煤塊要勻速運動4m,由s=vt,
得勻速運動時間t2=1s
所以總時間為t=t1+t2=3s
(2)當煤塊運動到B點飛離圓弧的最小速度為vm,由F=mv2/R
得:mg= mv2/R    vm="2" m/s
煤塊滑到B點的速度vt="4" m/s >vm,所以煤塊將飛離B點做平拋運動。
(3)煤塊做平拋運動,由h=gt2/2得其運動時間為t=1s
水平位移為s=vt,s="4m  "
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在做研究平拋運動的實驗時,讓小球多次沿同一軌道運動,通過描點法畫出小球平拋運動的軌跡。
(1)(4分)為了能較準確地描繪運動軌跡,下面列出一些操作要求,將你認為正確選項的前面字母填在橫線上:                  。
(a)通過調節(jié)使斜槽的末端保持水平
(b)每次釋放小球的位置必須不同
(c)每次必須由靜止釋放小球
(d)記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴格地等距離下降
(e)小球運動時不應與木板上的白紙(或方格紙)相接觸
(f)將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點連成折線
(2)(6分)若用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長為L,L=2.5cm,小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計算式為vo=       。ㄓ肔、g表示),其值是  。ㄈ=9.8m/s2),小球在b點的速率是     。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關于物體的運動,以下說法正確的是(  )
A.物體做平拋運動時,加速度不變
B.物體做勻速圓周運動時,加速度不改變
C.物體做曲線運動時,加速度一定改變
D.物體做曲線運動時,加速度可能改變也可能不改變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

機以恒定的速度V沿水平方向飛行,距水平地面高度為H,在飛行過程中釋放一枚炸彈,假設炸彈著地即刻爆炸,爆炸聲向各個方向傳播的速度為V0(V<V0),炸彈飛行過程空氣阻力不計,試求釋放炸彈后經多長時間飛行員可聽到爆炸聲。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

長L=1.4m,高h=1.25m,質量M=30kg的木箱,在水平地面上滑行,木箱與地面間的動摩擦因數。當木箱的速度1.2m/s時,把一質量為=20kg的鐵塊輕輕地放在木箱頂的前端(鐵塊視為質點),鐵塊與木箱間動摩擦因數,問
(1)鐵塊在木箱上怎樣運動?
(2)鐵塊會從木箱的哪一端滑下來?鐵塊的落地點距木箱的滑落端的水平距離是多少?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

把物體以一定速度水平拋出,不計空氣阻力,g=10m/s2,那么在落地前的任一秒內
A.物體的末速度大小一定等于初速度大小的10倍
B.物體的末速度大小一定比初速度大10m/s
C.物體的位移比前一秒多10 m
D.物體下落的高度一定比前一秒多10m

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示,位于豎直平面上的1/4圓弧光滑軌道,半徑為ROB沿豎直方向,上端A距地面高度為H,質量為m的小球從A點由靜止釋放,最后落在水平地面上C點處,不計空氣阻力,

(1)小球運動到軌道上的B點時,求小球對軌道的壓力為多大?
(2)求小球落地點CB點水平距離s是多少?
(3)若軌道半徑可以改變,則R應滿足什么條件才能使小球落地的水平距離s最大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在2008年北京奧運會上,中國隊的胡斌淵在男子飛碟雙多向決賽中獲得一枚銅牌,為祖國爭得了榮譽。某飛碟射擊隊在進行模擬訓練時用如圖所示的裝置進行訓練,被訓練的運動員伏在高H的塔頂,在地面上距塔水平距離為s處有一個電子拋靶裝置,可將圓形靶以速度v2豎直拋出,當靶被拋出的同時運動員立即用特制槍水平射擊。子彈速度為v1.不計人的反應時間、拋靶裝置的高度及子彈在槍膛中的運動時間,且忽略空氣阻力及靶的大小,g取10 m/s2.若恰能擊中靶,則v1、 v2的關系應滿足    (   )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)一個物體以初速度水平拋出,經過一段時間其豎直方向速度大小與相等,求:
(1)這段時間t
(2)這段時間內水平方向的位移x
(3)這段時間內豎直方向的位移y

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