（18分）如圖甲所示為某工廠將生產(chǎn)工件裝車的流水線原理示意圖。AB段是一光滑曲面，A距離水平段BC的高為H＝1.25m，水平段BC使用水平傳送帶裝置傳送工件，已知BC長L＝3m，傳送帶與工件（可視為質(zhì)點）間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4，皮帶輪的半徑為R＝0.1m，其上部距車廂底面的高度h＝0.45m。讓質(zhì)量m＝1kg的工件由靜止開始從A點下滑，經(jīng)過B點的拐角處無機械能損失。通過調(diào)整皮帶輪（不打滑）的轉(zhuǎn)動角速度ω可使工件經(jīng)C點拋出后落在固定車廂中的不同位置，取g＝10m/s2。求：

（1）當皮帶輪靜止時，工件運動到點C時的速度為多大？
（2）皮帶輪以ω1＝20rad/s逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，在工件運動到C點的過程中因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能是多少？
（3）設(shè)工件在車廂底部的落點到C點的水平距離為s，在圖乙中定量畫出s隨皮帶輪角速度ω變化關(guān)系的s－ω圖象。（規(guī)定皮帶輪順時針方向轉(zhuǎn)動時ω取正值，該問不需要寫出計算過程）

（1）1m/s    （2） 20J     （3）如圖所示

解析試題分析：（1） 當皮帶輪靜止時，工作從A到C過程，由動能定理有：
  代入數(shù)值解得 v=1m/s
（2）對工件從A至B過程，由動能定理得：，代入數(shù)修值解得：v=5m/s
當皮帶輪以ω=20rad/s逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動時，工件從B至C的過程中一直做勻減速運動，μmg=ma
設(shè)速度減至v歷時為t，則
工件對地位移
皮帶輪速度v=Rω=2m/s
傳送帶對地位移
工件相對傳送帶位移
由功能關(guān)系可知，因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能：Q=μmgs，解得： Q=20J
（3）水平距離s隨皮帶輪角速度ω變化關(guān)系s-ω圖象如圖所示：

考點：動能定理 相對運動

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

如圖所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑為R=15m的1/4圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為15m的半圓軌道，D為BDO軌道的中央。一個小球P從A點的正上方距水平半徑OA高H處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道通過D點時對軌道的壓力等于其重力的倍。取g=10m/s2。

（1）H的大��？
（2）試討論此球能否到達BDO軌道的O點，并說明理由。
（3）小球沿軌道運動后再次落到軌道上的速度的大小是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，一質(zhì)量的足夠長木板B靜止于光滑水平面上，B的右邊放有豎直擋板，B的右端距擋板.現(xiàn)有一小物體A（可視為質(zhì)點）質(zhì)量，以初速度從B的左端水平滑上B．已知A與B間的動摩擦因數(shù)，B與豎直擋板的碰撞時間極短，且碰撞時無機械能損失.求：

（1）B與豎直擋板相碰前的速度是多少？
（2）若題干中的S可以任意改變（S不能為零）大小，要使B第一次碰墻后，AB系統(tǒng)動量為零，S的大小是多少？
（3）若要求B與墻碰撞兩次，B的右端距擋板S應(yīng)該滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，光滑半圓弧絕緣軌道半徑為R，OA為水平半徑，BC為豎直直徑。一質(zhì)量為m且始終帶+q電量的小物塊自A處以某一豎直向下的初速度滑下，進入與C點相切的粗糙水平絕緣滑道CM上，在水平滑道上有一輕彈簧，其一端固定在豎直墻上，另一端恰位于滑道的末端C點，此時彈簧處于自然狀態(tài)。物塊運動過程中彈簧最大彈性勢能為ＥＰ，物塊被彈簧反彈后恰能通過B點。己知物塊與水平滑道間的動摩擦因數(shù)為μ，直徑BC右側(cè)所處的空間（包括BC邊界）有豎直向上的勻強電場，且電場力為重力的一半。求：

(1) 彈簧的最大壓縮量d；
(2) 物塊從A處開始下滑時的初速度v0．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，長木板A上右端有一物塊B，它們一起在光滑的水平面上向左做勻速運動，速度v0=2m/s。木板左側(cè)有一個與木板A等高的固定物體C。已知長木板A的質(zhì)量為mA=1.0kg，物塊B的質(zhì)量為mB=3.0kg，物塊B與木板A間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，取g=10m/s2。

（1）若木板A足夠長，A與C第一次碰撞后，A立即與C粘在一起，求物塊 B在木板A上滑行的距離L應(yīng)是多少；
（2）若木板足夠長，A與C發(fā)生碰撞后彈回（碰撞時間極短，沒有機械能損失），求第一次碰撞后A、B具有共同運動的速度v；
（3）若木板A長為0.48m，且A與C每次碰撞均無機械能損失，求A與C碰撞幾次，B可脫離A？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）在“極限”運動會中，有一個在鋼索橋上的比賽項目。如圖所示，總長為L的均勻粗鋼絲繩固定在等高的A、B處，鋼絲繩最低點與固定點A、B的高度差為H，動滑輪起點在A處，并可沿鋼絲繩滑動，鋼絲繩最低點距離水面也為H。若質(zhì)量為m的人抓住滑輪下方的掛鉤由A點靜止滑下，最遠能到達右側(cè)C點，C、B間鋼絲繩相距為，高度差為。若參賽者在運動過程中始終處于豎直狀態(tài)，抓住滑輪的手與腳底之間的距離也為，滑輪與鋼絲繩間的摩擦力大小視為不變，且摩擦力所做功與滑過的路程成正比，不計參賽者在運動中受到的阻力、滑輪（含掛鉤）的質(zhì)量和大小，不考慮鋼索橋的擺動及形變。

（1）滑輪與鋼絲繩間的摩擦力是多大？
（2）若參賽者不依靠外界幫助要到達B點，則人在A點處抓住掛鉤時至少應(yīng)該具有多大的初動能？
（3）比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點脫鉤并到達與鋼絲繩最低點水平相距為、寬度為，厚度不計的海綿墊子上。若參賽者由A點靜止滑下，會落在海綿墊子左側(cè)的水中。為了能落到海綿墊子上，參賽者在A點抓住掛鉤時應(yīng)具有初動能的范圍？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示的“S”形玩具軌道，該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成，放置在豎直平面內(nèi)，軌道彎曲部分是由兩個半徑相等的半圓對接而成，圓半徑比細管內(nèi)徑大得多，軌道底端與水平地面相切，軌道在水平面上不可移動。彈射裝置將一個小球（可視為質(zhì)點）從a點水平彈射向b點并進入軌道，經(jīng)過軌道后從最高點d水平拋出。已知小球與地面ab段間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，不計其它機械能損失，ab段長L=1.25m，圓的半徑R=0.1m，小球質(zhì)量m=0.01kg，軌道質(zhì)量為M=0.26kg，g=10m/s2，求：

（1）要使小球從d點拋出后不碰軌道，小球的初速度v0需滿足什么條件？
（2）設(shè)小球進入軌道之前，軌道對地面的壓力大小等于軌道自身的重力，當v0至少為多少時，小球經(jīng)過兩半圓的對接處c點時，軌道對地面的壓力為零。
 

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)，AB為水平放置的絕緣粗糙軌道，CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道，AB與CD通過四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接，圓弧的圓心為O，半徑R＝0.50 m，軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，場強的大小E＝1.0×104 N/C，現(xiàn)有質(zhì)量m＝0.20 kg，電荷量q＝8.0×10－4 C的帶電體(可視為質(zhì)點)，從A點由靜止開始運動，已知sAB＝1.0 m，帶電體與軌道AB、CD間的動摩擦因數(shù)均為0.5.假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等．求：(g＝10 m/s2)
 
(1)帶電體運動到圓弧形軌道C點時的速度；
(2)帶電體最終停在何處．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，規(guī)定經(jīng)過圓心O水平向右為x軸的正方向．在圓心O正上方距盤面高為h處有一個正在間斷滴水的容器，從t＝0時刻開始隨傳送帶沿與x軸平行的方向做勻速直線運動，速度大小為.已知容器在t＝0時刻滴下第一滴水，以后每當前一滴水剛好落到盤面上時再滴一滴水．求：
 
(1)每一滴水經(jīng)多長時間滴落到盤面上？
(2)要使每一滴水在盤面上的落點都位于同一直線上，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)為多大？
(3)第二滴水與第三滴水在盤面上落點間的最大距離x.

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