如圖所示,傳送帶的兩個輪子半徑均為r=0.2m,兩個輪子最高點A、B在同一水平面內(nèi),A、B間距離L=5m,半徑R=0.4的固定、豎直光滑圓軌道與傳送帶相切于B點,C點是圓軌道的最高點。質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)u=0.8。重力加速度g=10m/s2。求:

(1)傳送帶靜止不動,小滑塊以水平速度v0滑上傳送帶,并能夠運動到C點,v0至少多大?
(2)當(dāng)傳送帶的輪子以ω=10rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動時,將小滑塊無初速地放到傳送帶上的A點,小滑塊從A點運動到B點的時間t是多少?
(3)傳送帶的輪子以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動,將小滑塊無初速地放到傳送帶上的A點, 小滑塊運動到C點時,對圓軌道的壓力大小不同,最大壓力Fm是多大?

 m/s   2.75s    5N

解析試題分析:(1)設(shè)小滑塊能夠運動到C點,在C點的速度至少為vc,則


解得v0=m/s  
(2)設(shè)傳送帶運動的速度為v1,小滑塊在傳送帶上滑動時加速度是a,滑動時間是t1,滑動過程中通過的距離是x,則v1=rω
ma=μmg
v1=at1

解得v1=2m/s,a=4m/s2,t1=0.5s,x="0.5m"
由于x<L,所以小滑塊還將在傳送帶上與傳送帶相對靜止地向B點運動,設(shè)運動時間為t2,則
L-x= v1t2
解得t2=2.25s
則t= t1+t2=2.75s
(3)輪子轉(zhuǎn)動的角速度越大,即傳送帶運動的速度越大,小滑塊在傳送帶上加速的時間越長,達(dá)到B點的速度越大,到C點時對圓軌道的壓力就越大。小滑塊在傳送帶上一直加速,達(dá)到B點的速度最大,設(shè)為vBm,對應(yīng)到達(dá)C點時的速度為vcm,圓軌道對小滑塊的作用力為F,則



Fm=F
解得Fm=5N
考點:牛頓第二定律 動能定理

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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質(zhì)量m=1 kg的物體在光滑平面上運動,初速度大小為2 m/s。在物體運動的直線上施以一個水平恒力,經(jīng)過t=1 s,速度大小變?yōu)? m/s,則這個力的大小可能是(  )

A.2 N B.4 N C.6 N D.8 N

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小球在外力作用下,由靜止開始從A點出發(fā)做勻加速直線運動,到B點時撤去外力。然后,小球沖上豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑半圓環(huán),恰能維持在圓環(huán)上做圓周運動,到達(dá)最高點C后拋出,最后落回到原來的出發(fā)點A處,如圖所示,試求小球在AB段運動的加速度為多大?

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如圖 (a)所示,用一水平外力F推物體,使其靜止在傾角為θ的光滑斜面上。逐漸增大F,物體開始做變加速運動,其加速度a隨F變化的圖象如圖(b)所示。取g=10m/s2。根據(jù)圖(b)中所提供的信息不能計算出的是

A.物體的質(zhì)量
B.斜面的傾角
C.使物體靜止在斜面上時水平外力F的大小
D.加速度為6 m/s2時物體的速度

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如圖所示,一根輕繩跨過定滑輪,兩端分別系著質(zhì)量為m1、m2的小物塊,m1放在地面上,m2離地面有一定高度.當(dāng)m2的質(zhì)量發(fā)生變化時,m1上升的加速度a的大小也將隨之變化.已知重力加速度為g,圖中能正確反映a與m2關(guān)系的是(  )

A. B. C. D.

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Bungee(蹦極)是一種新興的體育活動,蹦躍者站在約40m以上(相當(dāng)于10層樓高)高度的橋梁、塔頂、高樓、吊車甚至熱氣球上,把一端固定的一根長長的橡皮條綁在踝關(guān)節(jié)處,然后兩兩臂伸開,雙腿并攏,頭朝下跳下去.綁在跳躍者踝部的橡皮條很長,足以使跳躍者在空中享受幾秒鐘的“自由落體”.當(dāng)人體落到離地面一定距離時,橡皮繩被拉開、繃緊,阻止人體繼續(xù)下落,當(dāng)人到達(dá)最低點時,橡皮繩再次彈起,人被拉起,隨后又落下,如此反復(fù),但由于空氣阻力的原因,使彈起的高度會逐漸減小,直到靜止.這就是蹦極的全過程.根據(jù)以上的敘述,忽略空氣阻力的影響,對第一次下落過程中下列說法正確的是(   )

A.當(dāng)橡皮繩達(dá)到原長后人開始做減速運動
B.整個下落過程中人的機械能守恒
C.當(dāng)橡皮繩的彈力剛好等于人的重力時人的速度最大
D.當(dāng)人達(dá)到最低點時加速度數(shù)值最大,且一定大于重力加速度g的值

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如圖所示,離地H高處有一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體處于電場強度隨時間變化規(guī)律為、均為大于零的常數(shù),電場水平向左為正方向)的電場中,物體與豎直絕緣墻壁間的動摩擦因數(shù)為,已知。時,物體從墻上靜止釋放,若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,當(dāng)物體下滑后脫離墻面,此時速度大小為,最終落在地面上。則下列關(guān)于物體的運動說法正確的是(    )

A.當(dāng)物體沿墻壁下滑時,物體先加速再做勻速直線運動
B.物體從脫離墻壁到落地之前的運動軌跡是一段直線
C.物體克服摩擦力所做的功
D.物體與墻壁脫離的時刻為

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2012年6月9日晚,受沿線焚燒秸桿產(chǎn)生煙霧影響,寧洛高速公路安徽省蒙城段發(fā)生多起多點車輛追尾事故。假設(shè)髙速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛.甲車在前.乙車在后.速度均為 v0=30m/s.甲乙相距s0=l00m,t=0時刻甲車遇緊急情況后,甲、乙兩車的加速度隨時間變化如圖所示.取運動方向為正方向.下面說法正確的是

A.t=6s時兩車等速
B.t=6s時兩車距離最近
C.0-6s內(nèi)兩車位移之差為80m
D.兩車0-9s在內(nèi)會相撞

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一滑塊在水平地面上沿直線滑行,t=0時其速度為1 m/s。從此刻開始在滑塊運動方向上再施加一水平方向作用力F,力F和滑塊的速度v隨時間的變化規(guī)律分別如圖a和圖b所示。設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)力F對滑塊做的功分別為W1、W2、W3,則以下關(guān)系正確的是(      )

A.W1=W2=W3 B.W1<W2<W3 C.W1<W3<W2 D.W1=W2<W3

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