【題目】如圖所示為某鋼鐵廠的鋼錠傳送裝置,斜坡長(zhǎng)為L=20m,高為h=2m,斜坡上緊排著一排滾筒。長(zhǎng)為l=8m、質(zhì)量為1×103kgm的鋼錠ab放在滾筒上,鋼錠與滾筒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3,工作時(shí)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)所有滾筒順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),使鋼錠沿斜坡向上移動(dòng),滾筒邊緣的線速度均為v=4m/s。假設(shè)關(guān)閉電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)所有滾筒立即停止轉(zhuǎn)動(dòng),鋼錠對(duì)滾筒的總壓力的大小近似等于鋼錠的重力。取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=10m/s2。試求:
(1)鋼錠從坡底(如圖所示位置)由靜止開始運(yùn)動(dòng),直到b端到達(dá)坡頂所需的最短時(shí)間。
(2)鋼錠從坡底(如圖所示位置)由靜止開始運(yùn)動(dòng),直到b端到達(dá)坡頂?shù)倪^程中電動(dòng)機(jī)至少要工作多長(zhǎng)時(shí)間?
【答案】(1)4s (2)3.5s
【解析】試題分析:(1)分析可知,欲使b端到達(dá)坡頂所需要的時(shí)間最短,需要電動(dòng)機(jī)一直工作,則鋼軌先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)它的速度等于滾筒邊緣的線速度后,做勻速直線運(yùn)動(dòng),鋼錠開始受到的滑動(dòng)摩擦力為:
f1=μmg=3×103N,
設(shè)斜坡與水平面的夾角為α,由牛頓第二定律有:f1-mgsinα=ma1
代入數(shù)據(jù)解得:a1=2m/s2
鋼錠做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:t1=v/a=2s,位移:
鋼錠做勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移:s2=L-l-s1=8m
做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:t2=s2/v=2s
所需最短時(shí)間 t=t1+t2=4s
(2)要使電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間最短,鋼錠的最后一段運(yùn)動(dòng)要關(guān)閉電動(dòng)機(jī),鋼錠勻減速上升,b端到達(dá)坡頂時(shí)速度剛好為零.
勻減速上升時(shí),由牛頓第二定律得:f1+mgsinα=ma2
代入數(shù)據(jù)解得:a2=4m/s2
勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t3=v/a2=1s
勻減速運(yùn)動(dòng)位移:
電動(dòng)機(jī)至少要工作的時(shí)間:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】登上火星是人類的夢(mèng)想,“嫦娥之父”歐陽自遠(yuǎn)透露:中國計(jì)劃于2020年登陸火星。地球和火星的公轉(zhuǎn)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。忽略行星自轉(zhuǎn)影響:根據(jù)下表,火星和地球相比
行星 | 半徑/m | 質(zhì)量/kg | 軌道半徑/m |
地球 | 6.4×109 | 6.0×1024 | 1.5×1011 |
火星 | 3.4×106 | 6.4×1020 | 2.3×1011 |
A.火星的公轉(zhuǎn)周期較小
B.火星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度較小
C.火星表面的重力加速度較大
D.火星的第一宇宙速度較大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上的分布如圖所示,x軸上兩點(diǎn)BC點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度在x方向上的分量分別是EBx、ECx,下列說法正確的是( )
A. EBx的大小小于Ecx的大小
B. EBx的方向沿x軸正方向
C. 電荷在O點(diǎn)受到的電場(chǎng)力在x方向上的分量最大
D. 負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過程中,電場(chǎng)力先做正功,后做負(fù)功
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列情況下的物體,哪些可以看做質(zhì)點(diǎn)( )
A. 研究繞地球飛行時(shí)的航天飛機(jī)
B. 在空中做翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的體操運(yùn)動(dòng)員
C. 研究飛行中直升飛機(jī)上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)情況
D. 計(jì)算在傳送帶上輸送的工件數(shù)量
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】人類對(duì)物質(zhì)屬性的認(rèn)識(shí)是從宏觀到微觀不斷深入的過程。以下說法正確的是 。
a.液體的分子勢(shì)能與體積有關(guān)
b.晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的
c.溫度升高,每個(gè)分子的動(dòng)能都增大
d.露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用
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【題目】?jī)蓚(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn),如圖所示,一個(gè)電量為2C,質(zhì)量為1kg的小物塊從C點(diǎn)靜止釋放,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示,其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線)。則下列說法正確的是
A、B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)E=2V/m
B、由C到A的過程中物塊的電勢(shì)能先減小后變大
C、由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中,電勢(shì)逐漸降低
D、AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差
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【題目】關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì),下列說法正確的是
A. 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等電勢(shì)面垂直
B. 電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方,電勢(shì)也為零
C. 隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小,電勢(shì)也逐漸降低
D. 任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向
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【題目】某質(zhì)點(diǎn)向東運(yùn)動(dòng)12m,又向西運(yùn)動(dòng)20m,則它的路程和位移大小分別是( )
A.8m,10m B.32m,16m C.32m,8m D.8m,6m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在反恐演習(xí)中,中國特種兵進(jìn)行了飛行跳傘表演,傘兵從靜止的直升機(jī)跳下,在t0時(shí)刻打開降落傘,在3t0時(shí)刻以v2速度著地,傘兵運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象如圖所示下列結(jié)論中正確的是( )
A.在0~t0時(shí)間內(nèi)加速度先增大后減小,在t0~3t0之間加速度一直減小
B.打開降落傘后,降落傘和傘兵所受的阻力越來越小
C.在t0~3t0時(shí)間內(nèi)平均速度<
D.若第一個(gè)傘兵在空中打開降落傘時(shí)第二個(gè)傘兵立即跳下則他們?cè)诳罩械木嚯x先增大后減小
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