如圖所示,絕緣傳送帶與水平地面成37°角,傾角也是37°的絕緣光滑斜面固定于水平地面上且與傳送帶良好對接,輕質(zhì)絕緣彈簧下端固定在斜面底端。皮帶傳動裝置兩輪軸心相L="6" m,B、C分別是傳送帶與兩輪的切點,輪緣與傳送帶之間不打滑,F(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、電荷量q="+2×" 10-5 C的工件(視為質(zhì)點,電荷量保持不變)放在彈簧上,用力將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,工件滑到傳送帶端點B時速度v0= 8m/s,AB間的距離s=1m,AB間無電場,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.25。(g取10m/s2。sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求彈簧的最大彈性勢能;
(2)若皮帶傳動裝置以速度v順時針勻速轉(zhuǎn)動,且v可取不同的值(安全運行的最大速度為10 m/s),在工件經(jīng)過B點時,先加場強大小E=4×104 N/C,方向垂直于傳送帶向上的均強電場,0.5s后場強大小變?yōu)镋'="1.2" ×105 N/C,方向變?yōu)榇怪庇趥魉蛶蛳。工件要以最短時間到達C點,求v的取值范圍;
(3)若用Q表示工件由B至C的過程中和傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量,在滿足(2)問的條件下,請推出Q與v的函數(shù)關系式。
(1) (2) (3)
解析試題分析:(1) 從A到B的過程中,由機械能守恒定律有
代入數(shù)據(jù)可得 ,
(2)工件經(jīng)過B點運動 的過程中,根據(jù) 可知,摩擦力為零,工件做勻減速運動,故有: , ,
所以 ,
當場強大小變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/a5/3/19bgo3.png" style="vertical-align:middle;" /> ,方向變成垂直于傳送帶向下后,要使工件以最短時間到達C點,傳送帶對它的滑動摩擦力要一直向上,設滿足此條件的傳送帶最小速度為
根據(jù)牛頓第二定律有: ,
工件沿傳送帶發(fā)生的位移
,解得
所以當傳送帶以 運動時,工件將以最短時間到達C點
(3) 由于第一個過程中摩擦力為零,所以只在第二個過程中產(chǎn)生熱量,
在第二個過程中經(jīng)歷的時間為
傳送帶在時間內(nèi)發(fā)生的位移
故
代入數(shù)據(jù)可得
考點:考查了牛頓第二定律,運動學公式,能量守恒定律的綜合應用,難度較大
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
近來,我國多個城市開始重點治理“中國式過馬路”行為.每年全國由于行人不遵守交通規(guī)則而引發(fā)的交通事故上萬起,死亡上千人.只有科學設置交通管制,人人遵守交通規(guī)則,才能保證行人的生命安全.
如下圖所示,停車線AB與前方斑馬線邊界CD間的距離為23 m.質(zhì)量8 t、車長7 m的卡車以54 km/h的速度向北勻速行駛,當車前端剛駛過停車線AB,該車前方的機動車交通信號燈由綠燈變黃燈.
(1)若此時前方C處人行橫道路邊等待的行人就搶先過馬路,卡車司機發(fā)現(xiàn)行人,立即制動,卡車受到的阻力為3×104 N.求卡車的制動距離.
(2)若人人遵守交通規(guī)則,該車將不受影響地駛過前方斑馬線邊界CD.為確保行人安全,D處人行橫道信號燈應該在南北向機動車信號燈變黃燈后至少多久變?yōu)榫G燈?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(13分)甲、乙兩小孩在平直跑道上做游戲,將質(zhì)量為m=10kg的處于靜止狀態(tài)的物體,從同一起跑線開始分別沿直線推動。
(1)第一次只有甲用水平推力F1=50N持續(xù)作用在物體上,經(jīng)過t1=3s,物體被推到距離起跑線x=18m的位置P點,求物體所受的阻力是多大?
(2)第二次只有乙用水平推力F2=30N持續(xù)作用在物體上,在t2=5s末撤去推力F2,求物體停止運動時距離起跑線多遠?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(11分)2012年8月10日,改裝后的瓦良格號航空母艦(該艦被海軍命名為遼寧艦,編號為16號)進行出海航行試驗,中國成為擁有航空母艦的國家之一。已知該航空母艦飛行甲板長度為L=300m,某種戰(zhàn)斗機在航空母艦上起飛過程中的最大加速度為a=4.5 m/s2,飛機速度要達到v="60" m/s才能安全起飛。
(1)如果航空母艦靜止,戰(zhàn)斗機被彈射裝置彈出后開始加速,要保證飛機起飛安全,戰(zhàn)斗機被彈射裝置彈出時的速度至少是多大?
(2)如果航空母艦勻速前進,在沒有彈射裝置的情況下,要保證飛機安全起飛,航空母艦前進的速度至少是多大?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,水平面上A、B兩點相距x0=1m。甲球從B點向右做勻速運動的同時,乙球從A點由靜止向右做勻加速運動,到達B點后以B點的速度勻速運動.乙球從開始運動,到追上甲球所用的時間t=2s,運動的位移x=7m,求乙球加速過程所用的時間和加速度大小。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖是一個十字路口的示意圖,每條停車線到十字路中心O的距離均為20m。一人騎電動助力車以7m/s的速度到達停車線(圖中A點)時,發(fā)現(xiàn)左前方道路一輛轎車正以8m/s的速度駛來,車頭已抵達停車線(圖中B),設兩車均沿道路中央作直線運動,助力車可視為質(zhì)點,轎車長4.8m,寬度可不計。
(1)請通過計算判斷兩車保持上述速度勻速運動,是否會發(fā)生相撞事故?
(2)若轎車保持上述速度勻速運動,而助力車立即作勻加速直線運動,為避免發(fā)生相撞事故,助力車的加速度至少要多大?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
滑冰車是兒童喜歡的冰上娛樂項目之一。如圖所示為小明媽媽正與小明在冰上游戲,小明與冰車的總質(zhì)量是40kg,冰車與冰面之間的動摩擦因數(shù)為0.05,在某次游戲中,假設小明媽媽對冰車施加了40N的水平推力,使冰車從靜止開始運動10s后,停止施加力的作用,使冰車自由滑行。(假設運動過程中冰車始終沿直線運動,小明始終沒有施加力的作用)。
求:(1)冰車的最大速率;
(2)冰車在整個運動過程中滑行總位移的大小。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
汽車在平直公路以10m/s,速度做勻速直線運動,發(fā)現(xiàn)前面有情況剎車,加速度大小為2m/s2,
(1)剎車前進24m所用時間
(2)剎車后6s內(nèi)位移。(8分)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)如圖所示,物體A的質(zhì)量為10kg,放在水平地面上,物體A與地面間的動摩擦因素µ=0.2,如果用與水平面成37o的力F拉它,F(xiàn)=50N。若物體原來靜止,則:
(1)物體2s末的速度是多少?
(2)物體2s 內(nèi)的位移是多少?
(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com