3.如圖所示,在傳送帶的上端A點輕輕的放上一個小物體,物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,傳送帶A點到下端B點的距離為L=16m,傳送帶傾角為θ=37°,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)傳送帶靜止時,物體下滑的加速度?
(2)傳送帶以v=10m/s的速度穩(wěn)定運(yùn)行,物體由A點運(yùn)動到B點所需的時間是多少?
(3)若傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動,物體由A點運(yùn)動到B點時的速度為多大?

分析 (1)傳送帶靜止時,根據(jù)牛頓第二定律求出物體下滑的加速度.
(2)根據(jù)牛頓第二定律求出開始的加速度,結(jié)合速度時間公式求出物體速度達(dá)到傳送帶速度經(jīng)歷的時間,根據(jù)速度位移公式求出速度達(dá)到傳送帶速度經(jīng)歷的位移,由于物體和傳送帶不能保持相對靜止,則速度相等后仍然做勻加速直線運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律求出速度相等后的加速度,結(jié)合位移時間公式求出繼續(xù)勻加速直線運(yùn)動的時間,從而得出A到B的時間.
(3)若傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動,物體一直做勻加速直線運(yùn)動,結(jié)合速度位移公式求出到達(dá)B點的速度.

解答 解:(1)傳送帶靜止時,物體受重力、支持力和沿傳送帶向上的摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律得,a=$\frac{mgsin37°-μmgcos37°}{m}$=gsin37°-μgcos37°=6-0.5×8=2m/s2
(2)傳送帶以v=10m/s的速度穩(wěn)定運(yùn)行,開始時,物體受重力、支持力和沿傳送帶向下的滑動摩擦力,加速度${a}_{1}=\frac{mgsin37°+μmgcos37°}{m}$=gsin37°+μgcos37°=6+0.5×8=10m/s2
物體速度達(dá)到傳送帶速度經(jīng)歷的時間${t}_{1}=\frac{v}{{a}_{1}}=\frac{10}{10}s=1s$,經(jīng)歷的位移${x}_{1}=\frac{{v}^{2}}{2{a}_{1}}=\frac{100}{2×10}=5m$,
然后繼續(xù)以${a}_{2}=a=2m/{s}^{2}$做勻加速直線運(yùn)動,根據(jù)${x}_{2}=v{t}_{2}+\frac{1}{2}{a}_{2}{{t}_{2}}^{2}$得,
代入數(shù)據(jù)解得t2=1s,
則t=t1+t2=1+1=2s.
(3)若傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動,物塊一直以a=2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動,
則到達(dá)B點的速度${v}_{B}=\sqrt{2aL}$=$\sqrt{2×2×16}m/s=8m/s$.
答:(1)傳送帶靜止時,物體下滑的加速度為2m/s2;
(2)傳送帶以v=10m/s的速度穩(wěn)定運(yùn)行,物體由A點運(yùn)動到B點所需的時間是2s;
(3)若傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動,物體由A點運(yùn)動到B點時的速度為8m/s.

點評 本題考查了傳送帶模型,關(guān)鍵理清物體在傳送帶上的運(yùn)動規(guī)律,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式綜合求解,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,一個金屬小球靜止在光滑斜面上,球上有兩根細(xì)繩A、B懸于水平天花板,B繩處于豎直位置,則下列說法正確的是( 。
A.金屬小球一定受到2個力的作用
B.金屬小球一定受到3個力的作用
C.金屬小球一定受到4個力的作用
D.金屬小球可能受到3個力也可能受4個力作用

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.下列關(guān)于功率的說法中正確的是( 。
A.功率越大,做功越快B.瞬時功率始終大于平均功率
C.實際功率一定等于額定功率D.功率越大,做功越多

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.某同學(xué)做“探究求合力的方法”的實驗裝置如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,0為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點,OB和OC為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖.

(1)如果沒有操作失誤,圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是F′
(2)實驗時,主要的步驟是:
A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;
B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點.在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端系著繩套;
C.用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點到達(dá)某一位置O,記錄下O點的位置,讀出兩個彈簧測力計的示數(shù);
D.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示,以表示F1、F2的線段為鄰邊作平行四邊形,找出對角線F;
E.只用一只彈簧測力計,通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按同一標(biāo)度作出這個力F′的圖示;
F.比較F′和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論上述步驟中:有重要遺漏的步驟的序號是C和E.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖,大齒輪上的A點、B點、小齒輪上的C點到各自圓心的半徑分別為RA=2r;RB=RC=r,已知B點的速度大小為vB=v,求A點和C點的線速度大小和角速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.“神舟十號”飛船太空授課中,航天員王亞平曾演示了太空中采用動力學(xué)方法測量質(zhì)量的裝置--“質(zhì)量測量儀”.如圖所示是采用動力學(xué)方法測量空間站質(zhì)量的原理圖.若已知飛船質(zhì)量為3.5×103 kg,其推進(jìn)器的平均推力為900N,在飛船與空間站對接后,推進(jìn)器工作了5s,測出飛船和空間站速度變化是0.05m/s,則空間站的質(zhì)量約為(  )
A.9.0×104 kgB.8.7×104 kgC.6.0×104 kgD.6.0×103 kg

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.水上滑梯可簡化成如圖所示的模型,斜槽AB和光滑圓弧槽BC相切于B點,斜槽AB的豎直高度H=5m,傾角θ=37°;圓弧BC半徑R=4m,末端C點與水面的距離h=0.8m,一個質(zhì)量m=30kg的小朋友從滑梯頂端A點無初速地自由滑下,人與AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.6.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小朋友沿斜槽AB下滑時加速度a的大;
(2)小朋友滑到C點時受到槽面的支持力的大小;
(3)小朋友從滑C點到入水過程的水平位移的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.某同學(xué)為了測定木塊與小車之間的動摩擦因數(shù),設(shè)計了如下實驗:
①用彈簧秤測量帶凹槽的木塊重力,記為FN1;
②將力傳感器A固定在水平桌面上,測力端通過輕質(zhì)水平細(xì)繩與木塊相連木塊放在較長的平板小車上.水平輕質(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪,一端連接小車,另一端系沙桶,不斷地緩慢向沙桶里倒入細(xì)紗,直到小車運(yùn)動起來,待傳感器示數(shù)穩(wěn)定后,記錄此時數(shù)據(jù)F1;
③向凹槽中依次添加重力為0.5N的砝碼,改變木塊與小車之間的壓力FN,重復(fù)操作②,數(shù)據(jù)記錄如表:
壓力FN1FN2FN3FN4FN5FN6FN7FN8
FN/N1.502.002.503.003.504.004.505.00
傳感器數(shù)據(jù)F1F2F3F4F5F6F7F8
F/N0.590.830.991.221.421.611.792.01
試完成:
(1)在實驗過程中,是否要求長木板必須做勻速直線運(yùn)動?否(填“是”或“否”)
(2)為了充分利用測量數(shù)據(jù),該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差,分別計算出了三個差值:△f1=F5-F1=0.83N,:△f2=F6-F2=0.78N,:△f3=F7-F3=0.80N,請你給出第四個差值:△f4=F8-F4=0.79N.
(3)根據(jù)以上差值,可以求出每增加0.50N砝碼時摩擦力增加:△f,△f用:△f1,△f2,△f3,△f4,表示的式子為:△f=$\frac{△{f}_{1}+△{f}_{2}+△{f}_{3}+△{f}_{4}}{4×4}$,代入數(shù)據(jù)得:△f=0.2N
(4)木塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.(1)在測定金屬的電阻率實驗中,用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖1所示,讀數(shù)為0.772mm.
(2)某同學(xué)用指針式多用電表測電阻Rx的阻值,他將紅黑筆分別插入“+”“-”插孔中,將選擇開關(guān)置于“×10”檔位置,然后將紅、黑表筆短接調(diào)零,此后測量阻值時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度較。噯枺
①為減小實驗誤差,該同學(xué)應(yīng)將選擇開關(guān)置于“×100”位置.(選填“×1”、“×100”)
②再將紅、黑表筆短接,重新調(diào)零后繼續(xù)實驗,結(jié)果看到指針指在如圖2所示位置,則電阻Rx測量值為3000Ω.

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同步練習(xí)冊答案