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建筑工地有一種“深坑打夯機”。工作時,電動機帶動兩個緊壓夯桿的滾輪勻速轉動可將夯桿從深為h=6.4m的坑中提上來。當夯桿底端升至坑口時,夯桿被釋放,最后夯桿在自身重力作用下,落回深坑,夯實坑底。之后,兩個滾輪再次壓緊,夯桿再次被提上來,如此周而復始工作。已知兩個滑輪邊緣的線速度v恒為4m/s,每個滾輪對夯桿的正壓力F=2×104N,滾輪與夯桿間的動摩擦因素µ=0.3,夯桿質量m=1×103kg,坑深h=6.4m。假定在打夯過程中坑的深度變化不大,.取g=10m/s2,求:

(1)每個打夯周期中 電動機對夯桿所做的功;
(2)每個打夯周期中滑輪對夯桿間因摩擦而產生的熱量;
(3)打夯周期
(1)7.2×104J(2)4.8×104J(3)4.2s
本題中主要是分析出各個過程中的受力情況,再根據牛頓第二定律求出加速度,確定運動性質求出相關物理量
(1)  夯桿上升過程中電動機帶動滾輪對夯桿做功,加速上升階段夯桿加速度  
a=(2μF-mg)/m=2m/s2? 
位移s1=v2/2a=4m,? 
滾輪對夯桿做功? 
W1=2μFS1=4.8×104J? 
勻速上升階段滾輪對夯桿的摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力,夯桿的位移? 
S2=h-S1=2.4m? 
摩擦力做功? 
W2=mgS2=2.4×104J? 
所以每個打夯周期電動機對夯桿做功? 
W=W1+W2=7.2×104J? 
(2)夯桿加速上升階段滾輪與夯桿間摩擦生熱,加速時間? 
t=v/a=2s? 
兩物間相對位移? 
S相對=S輪-S桿? 
=v t-S1 
=4m? 
滾輪與夯桿間摩擦生熱? 
Q=2μFS相對 
=4.8×104J? 
⑶夯桿離開滾輪后繼續(xù)上升到最高點經歷時間是t3=v/g=0.4s,上升高度h3=0.8m;接著自由下落h4=7.2m,經歷時間t4=1.2s。因此打夯周期T=t1+t2+t3+t4=4.2s。
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一質量為M=3kg的平板車靜止在光滑的水平地面上,其右側足夠遠處有一障礙物A,質量為m=2kg的b球用長L=2m的細線懸掛于障礙物正上方,一質量也為m的滑塊(視為質點),以υ0=7m/s的初速度從左端滑上平板車,同時對平板車施加一水平向右的、大小為6N的恒力F,當滑塊運動到平板車的最右端時,二者恰好相對靜止,此時撤去恒力F。當平板車碰到障礙物A后立即停止運動,滑塊則水平飛離平板車后立即與b球正碰,并與b粘在一起。已知滑塊與平板車間的動摩擦因數=0.3,g取1Om/s2,求:

(1)撤去恒力F前,滑塊、平板車的加速度各為多大,方向如何?
(2)平板車的長度是多少?
(3)懸掛b球的細線能承受的最大拉力為50N,通過計算說明a、b兩球碰后,細線是否會斷裂?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

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(1)在AB下滑過程中,當下滑距離為多少時,B物體速度達到最大?
(2)當AB下滑至斜面中點時,求A對B的壓力?
(3)若將一質量為1.8kg的不帶電的小物塊M替換物塊A,仍然從斜面頂端靜止釋放,求它們下滑至D點時B物體的速度大小。

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如圖1所示,恒力F通過定滑輪將質量為m的物體勻加速提升,恒力F與豎直方向夾角為,物體向上運動的加速度為a,在物體上升h的過程中,力F做的功為(   )
A.Fhcos
B.
C.Fh
D.m(g+a)h

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如題19圖所示,傾角為的光滑絕緣斜面上放置質量分別為m、2m相距L可視為點電荷的帶電小球A、B將小球A、B同時無初速釋放,已知釋放瞬時小球A的加速度為零,經過一段時間,小球A、B間的距離為x時,兩者的加速度大小分別為aA、aB大小關系為aB -1.5aA,重力加速度為g,則以下說法

A.
B.x= 2L
C.運動過程中,小球A、B系統機械能守恒
D.釋放瞬時小球B的加速度大小為gsin

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一塊涂有炭黑玻璃板,質量為2kg,在拉力F的作用下,由靜止開始豎直向上運動。一個裝有水平振針的振動頻率為5Hz的固定電動音叉在玻璃板上畫出了圖示曲線,量得 OA=1cm,OB=4cm,OC=9cm.求外力F的大小。(g=10m/s2,不計阻力)

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下圖是某游樂場的一種過山車的簡化圖,過山車由傾角為的斜面和半徑為R的光滑圓環(huán)組成。假設小球從A處由靜止釋放,沿著動摩擦因數為的斜面運動到B點(B為斜面與圓環(huán)的切點),而后沿光滑圓環(huán)內側運動,若小球剛好能通過圓環(huán)的最高點C。 (重力加速度為g)  

求: (1)小球沿斜面下滑的加速度的大小
(2)小球經過圓環(huán)最低點D時軌道對球的支持力大小
(3)AB之間的距離為多大

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(1)經過2 s時,地面上的人看到壁虎的速度大小和方向;
(2)經過2 s的時間壁虎相對于地發(fā)生的位移;
(3)壁虎做直線運動還是曲線運動?

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