【題目】如圖所示為倉儲公司常采用的自動化貨物裝卸裝置,兩個相互垂直的斜面固定在地面上,貨箱A(含貨物)和配重B通過與斜面平行的輕繩跨過光滑滑輪相連.A裝載貨物后從h=8.0m高處由靜止釋放,運動到底端時,AB同時被鎖定,卸貨后解除鎖定,AB的牽引下被拉回原高度處,再次被鎖定.已知θ=53°,B的質(zhì)量M1.0×103kg,A、B與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,滑動摩擦力與最大靜摩擦力相等,g10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.

(1)為使A由靜止釋放后能沿斜面下滑,其質(zhì)量m需要滿足什么條件?

(2)若A的質(zhì)量m=4.0×103kg,求它到達底端時的速度v;

(3)為了保證能被安全鎖定,A到達底端的速率不能大于12m/s.請通過計算判斷:當A的質(zhì)量m不斷增加時,該裝置能否被安全鎖定.

【答案】(1)(2)(3)該裝置能被安全鎖定

【解析】試題分析:(1)設左斜面傾角為θ,左斜面傾角為β,貨箱由靜止釋放后能沿斜面下滑,則

F>0 1

mgsinθ Mgsinβ μmgcosθ μMgcosβ >0 2

m >2.0×103kg 1

2)對系統(tǒng)應用動能定理:

由動能定理:W=△Ek2

mgh Mg(hsinβ/sinθ) ( μmg cosθ+μMgcosβ)(h/sinθ) ="(1/2)(M+m)" v23

v1

另解:本小題也可用牛頓第二定律求解:

F=ma 1

mgsinθ Mgsinβ μmgcosθ μMgcosβ=M+ma 2

a=2m/s21

由運動學方程 v2=2aL 1

L=h/sinθ

v1

3)當A的質(zhì)量mB的質(zhì)量M 之間關系滿足m>>M時,貨箱下滑的加速度最大,

到達斜面底端的速度也最大,此時有mgsinθ μmgcosθ=mam2

am=5m/s21

v2=2amL 1

貨箱到達斜面底端的最大速度v=10m/s<12m/s 1

所以,當A的質(zhì)量m不斷增加時,該運輸裝置均能被安全鎖定 1

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】京滬高鐵恢復350km/h的時速,由復興號承擔運營。復興號列車使用的動車組是幾節(jié)自帶動力的車廂(動車)加幾節(jié)不帶動力的車廂(也叫拖車)編成一組。假設動車組運行過程中受到的阻力與其所受重力成正比,每節(jié)動車與拖車的質(zhì)量都相等,每節(jié)動車的額定功率都相等。若2節(jié)動車加6節(jié)拖車編成 的動車組的最大速度為120km/h,則4節(jié)動車加2節(jié)拖車編成的動車組能達到的最大速度為

A. 120km/h B. 240km/h C. 320km/h D. 480km/h

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下關于光學現(xiàn)象的說法中正確的是___________。

A.水中藍光的傳播速度比紅光慢

B.光導纖維是利用光的衍射原理進行傳播的

C.水中的魚看到水面上方昆蟲的位置是在實際昆蟲的上方

D.分別用藍光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗,用紅光時得到的條紋間距更寬

E.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】研究光的干涉特性時,常將一束光分成兩束頻率相同的相干光。用如圖所示裝置來將光一分為二、一塊矩形玻璃磚,下底面鍍銀,厚為d,右端緊靠豎直光屏,一束單色光沿OC方向射到玻璃磚上表面,分成兩束頻率相同的相干光,一束反射后直接射到屏上A點,一束折射后經(jīng)下底面反射后再經(jīng)上表面折射后射到屏上B點。已知OC與玻璃磚上表面成30°角,玻璃磚對該單色光的折射率為,光在真空中的傳播速度為c。圖中AB兩點未畫出。求:

(i)射到B點的折射光在玻璃磚中傳播的時間;

(ii)A、B兩點之間的距離。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,帶電平行金屬板A、B,板間的電勢差大小為U,A板帶正電,B板中央有一小孔.一帶正電的微粒,帶電荷量為q,質(zhì)量為m,自孔的正上方距板高h處自由落下,若微粒恰能落至A、B板的正中央C點,則 

A. 微粒下落過程中重力做功為,電場力做功為

B. 微粒落入電場中,電勢能逐漸增大,其增加量為

C. 若微粒從距B板高2h處自由下落,則恰好能達到A

D. 微粒在下落過程中動能逐漸增加,重力勢能逐漸減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一均勻金屬圓盤繞通過其圓心且與盤面垂直的軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動.現(xiàn)施加一垂直穿過圓盤的有界勻強磁場,圓盤開始減速.在圓盤減速過程中,以下說法正確的是( )

A. 處于磁場中的圓盤部分,靠近圓心處電勢高

B. 所加磁場越強越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動

C. 若所加磁場反向,圓盤將加速轉(zhuǎn)動

D. 若所加磁場穿過整個圓盤,圓盤將勻速轉(zhuǎn)動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在電場中,以 O 為原點,沿電場方向建立坐標軸 r ,將帶正電的試探電荷放入電場中,其電勢能 EP r 變化的關系如圖所示,其中 r2 對應圖線與橫軸的交點, r0對應圖線的最低點. 若電荷只受電場力的作用,則下列說法正確的是

A. r2處靜止釋放電荷,電荷將保持靜止

B. r1處靜止釋放電荷,電荷始終向 r 正方向運動

C. r0處靜止釋放電荷,電荷將先向 r 負方向運動

D. r3處靜止釋放電荷,電荷將始終向 r 負方向運動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了實現(xiàn)人類登陸火星的夢想,我國宇航員王躍和俄羅斯宇航員一起進行了模擬登火星的實驗活動,假設火星半徑與地球半徑之比為1∶2,火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為1∶9。已知地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,萬有引力常量為G,忽略自轉(zhuǎn)的影響,則(

A. 火星表面與地球表面的重力加速度之比為2∶9

B. 火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為3

C. 火星的密度為

D. 若王躍以相同初速度在火星表面與地球表面能豎直跳起的最大高度之比為9∶2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】201831日起正式實施國家環(huán)境保護新標準,新標準高度重視對進口廢物放射性污染控制,放射性元素釙發(fā)生衰變時,會產(chǎn)生和一種未知粒子,并放出射線,其核反應方程為。下列說法正確的是(

A. 這種核反應叫衰變,的穿透能力比射線強

B. 核反應方程中的,X中中子個數(shù)為124

C. 半衰期表示放射性元素衰變的快慢,它和外界的溫度、壓強有關

D. 核衰變時放出的射線都是由帶電粒子所組成的

查看答案和解析>>

同步練習冊答案