如圖所示為某鋼鐵廠的鋼錠傳送裝置,斜坡長為L=20 m,高為h=2 m,斜坡上緊排著一排滾筒.長為l=8 m、質(zhì)量為m=1×103 kg的鋼錠ab放在滾筒上,鋼錠與滾筒間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,工作時由電動機帶動所有滾筒順時針勻速轉(zhuǎn)動,使鋼錠沿斜坡向上移動,滾筒邊緣的線速度均為v=4 m/s.假設(shè)關(guān)閉電動機的瞬時所有滾筒立即停止轉(zhuǎn)動,鋼錠對滾筒的總壓
力近似等于鋼錠的重力.取當?shù)氐闹亓铀俣萭=10 m/s2.試求:

(1)鋼錠從坡底(如上圖示位置)由靜止開始運動,直到b端到達坡頂所需的最短時間;
(2)鋼錠從坡底(如上圖示位置)由靜止開始運動,直到b端到達坡頂?shù)倪^程中電動機至少要工作多長時間?

(1)4 s (2)3.5 s

解析試題分析:(1)鋼錠開始受到的滑動摩擦力為

由牛頓第二定律有
解得
鋼錠做勻加速運動的時間
位移
要使b端到達坡頂所需要的時間最短,需要電動機一直工作,鋼錠先做勻加速直線運動,當它的速度等于滾筒邊緣的線速度后,做勻速直線運動.
鋼錠做勻速直線運動的位移
做勻速直線運動的時間
所需最短時間.
(2)要使電動機工作的時間最短,鋼錠的最后一段運動要關(guān)閉電動機,鋼錠勻減速上升,b端到達坡頂時速度剛好為零.
勻減速上升時
解得
勻減速運動時間
勻減速運動位移
勻速運動的位移
電動機至少要工作的時間.
考點:牛頓第二定律;勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系.
點評:本題關(guān)鍵是對木塊受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,然后運用運動學公式列式求解.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,在海濱游樂場里有一種滑沙運動。某人坐在滑板上從斜坡的高處A點由靜止開始滑下,滑到斜坡底端B點后,沿水平的滑道再滑行一段距離到C點停下來。若人和滑板的總質(zhì)量m =" 60.0" kg,滑板與斜坡滑道和水平滑道間的動摩擦因數(shù)均為μ = 0.50,斜坡的傾角θ = 37°(sin37° = 0.6,cos37° = 0.8),斜坡與水平滑道間是平滑連接的,整個運動過程中空氣阻力忽略不計,重力加速度g取10 m/s2。求:

(1)人從斜坡上滑下的加速度大小為多少
(2)若AB的長度為25m,求BC的長度為多少

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

一物體做勻加速直線運動,初速度為0.5 m/s,第7 s內(nèi)的位移比第5 s內(nèi)的位移多4 m,求:(1)物體的加速度.(2)物體在5 s內(nèi)的位移.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如右圖所示是F1賽車場上,某型賽車測試場地數(shù)據(jù)時的運動情景,試求:

(1)該車接近維修站時緊急剎車,加速度大小是,如果必須在2 s內(nèi)停下來,賽車的行駛速度最高不能超過多少?
(2)如果該車以的加速度加速行駛了6 s,駛過180 m,汽車開始的速度為多少?
(3)如果該車在5 s內(nèi)從靜止開始勻加速到100 km/h,此過程中位移為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

中央電視臺近期推出了一個游戲節(jié)目——推礦泉水瓶。選手們從起點開始用力推瓶一段時間后,放手讓瓶向前滑動,若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi),視為成功;若瓶最后不停在有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下均視為失。浜喕P腿鐖D所示,AC是長度為L1=5 m的水平桌面,選手們可將瓶子放在A點,從A點開始用一恒定不變的水平推力推瓶,BC為有效區(qū)域。已知BC長度為L2=1 m,瓶子質(zhì)量為m=0.5 kg,瓶子與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4。某選手作用在瓶子上的水平推力F=20 N,瓶子沿AC做直線運動,(g取10 m/s2)假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點,那么該選手要想游戲獲得成功,試問:

(1)推力作用在瓶子上的時間最長不得超過多少?
(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

如圖甲所示,有一足夠長的粗糙斜面,傾角θ=37°,一滑塊以初速度v0=16m/s從底端A點滑上斜面,滑至B點后又返回到A點.滑塊運動的圖象如圖乙所示,求:(已知:sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2)

(1)AB之間的距離;
(2)滑塊再次回到A點時的速度;
(3)滑塊在整個運動過程中所用的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,某同學得到一條用電火花計時器打下的紙帶如下圖所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個計數(shù)點,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點圖中沒有畫出,電火花計時器接220 V、50 Hz交流電源.
(1)設(shè)電火花計時器的周期為T,計算F點的瞬時速度vF的公式為vF=________;

(2)他經(jīng)過測量并計算得到電火花計時器在打B、C、D、E、F各點時物體的瞬時速度如下表.以A點對應的時刻為t=0,試在下圖所示坐標系中合理地選擇標度,作出v-t圖象,并利用該圖象求出物體的加速度a=________m/s2;

對應點
B
C
D
E
F
速度(m/s)
0.141
0.180
0.218
0.262
0.301

(3)如果當時電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210 V,而做實驗的同學并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比________.(填“偏大”、“偏小”或“不變”)

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

2013年12月14日21時11分,嫦娥三號著陸器成功降落在月球虹灣地區(qū),實現(xiàn)中國人的飛天夢想.該著陸器質(zhì)量為1.2×103 kg,在距離月面100m處懸停,自動判斷合適著陸點后,豎直下降到距離月面4 m時速度變?yōu)?,然后關(guān)閉推力發(fā)動機自由下落,直至平穩(wěn)著陸.若月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的倍,著陸器下降過程中的高度與時間關(guān)系圖象如圖所示,則下述判斷正確的是

A.著陸器在空中懸停時,發(fā)動機推力大小是1.2×104 N
B.著陸器從高度100m下降至4m過程中的平均速度為8m/s
C.著陸器著陸時的速度大約是3.6m/s
D.著陸器著陸后,對月面的壓力是2×104 N

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

一個小石塊從空中a點自由落下,先后經(jīng)過b點和c點,不計空氣阻力.已知它經(jīng)過b點時的速度為v,經(jīng)過c點時的速度為3v.則ab段與ac段位移之比為(   )

A.1∶3 B.1∶5 C.1∶9 D.1∶8

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