【題目】如圖所示為貨場(chǎng)傳送帶的模型,傳送帶傾斜放置,與水平面夾角為θ =37°,傳送帶AB長(zhǎng)度足夠長(zhǎng),傳送皮帶輪以大小為v =2 m/s的恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).一木炭包以v0=12 m/s的初速度從A端滑上傾斜傳送帶并留下一段黑色的徑跡,若木炭包與皮帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,且可將木炭包視為質(zhì)點(diǎn).(g=10 m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8

1)求木炭包剛滑上傳送帶時(shí)加速度為多大?

2)從木炭包滑上傳送帶開始計(jì)時(shí),木炭包再次滑回A端用時(shí)?

3)木炭包從滑上傳送帶到再次回到A端,黑色徑跡長(zhǎng)度為多少?

【答案】123)(9+4m

【解析】

(1)貨物剛滑上傳送帶時(shí),受到重力、傳送帶的支持力和沿傳送帶向下的滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度。(2)貨物的速度和傳送帶的速度相同后,繼續(xù)向上做勻減速運(yùn)動(dòng),滑動(dòng)摩擦力方向沿傳送帶向上,由牛頓第二定律求出加速度,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出速度減至零的時(shí)間和位移,再求出上滑的總位移.貨物到達(dá)最高點(diǎn)后將沿傳送帶勻加速下滑,由下滑位移大小與上滑總位移大小相等,求出下滑的時(shí)間,最后求出總時(shí)間。(3)當(dāng)炭包和傳送帶共速時(shí)求出此段相對(duì)位移差為,當(dāng)炭包速度向上減為零時(shí)求出此段位移差為,炭包向下加速運(yùn)動(dòng)再次回到A點(diǎn)時(shí)求出此段位移差為,即可求出長(zhǎng)度。

1)設(shè)貨物剛滑上傳送帶時(shí)加速度大小為,貨物相對(duì)傳送帶向上運(yùn)動(dòng),所以貨物受到的摩擦力沿傳送帶向下,貨物受力如圖所示。

根據(jù)牛頓第二定律得

解得

。

2)貨物速度從減至與傳送帶速度相同所用時(shí)間

位移大小

過了后貨物所受摩擦力沿傳送帶向上,設(shè)此時(shí)貨物的加速度大小為,同理可得

方向沿傳送帶向下。設(shè)貨物再經(jīng)時(shí)間,速度減為零,則

。

沿傳送帶向上滑動(dòng)的位移大小

上滑的總距離為

。

貨物到達(dá)最高點(diǎn)再次下滑時(shí)的加速度大小為,設(shè)下滑時(shí)間為,由

,

解得

s

則貨物從端滑上傳送帶到再次滑回端的總時(shí)間為

。

3)當(dāng)炭包和傳送帶共速時(shí),

m,

=2m,

當(dāng)炭包速度向上減為零時(shí),

m,

=2m,

炭包向下加速運(yùn)動(dòng)再次回到A點(diǎn)時(shí),

m,

m,

m,

=9+4

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m2 kg的另一物體B以水平速度v03 m/s滑上原來靜止的長(zhǎng)木板A的表面,由于A、B間存在摩擦,之后AB速度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示,則下列說法正確的是

A.木板獲得的動(dòng)能為2 J

B.系統(tǒng)損失的機(jī)械能為6 J

C.木板A的最小長(zhǎng)度為1 m

D.A,B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則。彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M,彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置。(重力加速度為g

(1)為了完成實(shí)驗(yàn),需要記錄結(jié)點(diǎn)O的位置以及彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和彈力的方向,如果作圖得到的合力方向近似在________方向上,且大小近似等于_______,則平行四邊形定則得以驗(yàn)證。

(2)下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是________(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)。

A.木板平面要保持豎直

B.兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)必須完全相同

C.拉線方向應(yīng)與木板平面平行

D.改變拉力,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置

(3)某次實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)使彈簧測(cè)力計(jì)B處于水平方向,發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程,為了能夠完成實(shí)驗(yàn),他應(yīng)該__________。

A.換用質(zhì)量稍輕的重物

B.保持彈簧測(cè)力計(jì)B的拉力方向不變,減小其拉力

C.保持彈簧測(cè)力計(jì)B的拉力大小不變,將其逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度D.保持彈簧測(cè)力計(jì)B的拉力大小不變,將其順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組做探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。

1)用如圖甲所示裝置做實(shí)驗(yàn),圖中帶滑輪的長(zhǎng)木板放置于水平桌面上,拉力傳感器可直接顯示所受拉力的大小。做實(shí)驗(yàn)時(shí),下列操作必要且正確的是___

A.將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高,小車未掛砂桶時(shí),在木板上靜止釋放,輕推小車后,恰能勻速下滑

B.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時(shí)記錄傳感器的示數(shù)

C.為了減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

D.用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量

2)實(shí)驗(yàn)時(shí),該小組同學(xué)平衡了摩擦力后,在小車質(zhì)量M保持不變的情況下,不斷往砂桶里加砂,直到砂和砂桶的質(zhì)量最終達(dá)到M。測(cè)出每次加砂后拉力傳感器的示數(shù)F和小車的加速度a,作的圖象。下列圖線中正確的表示該小組的圖象是___

3)下圖是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,圖中打相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1 s,由圖中的數(shù)據(jù)可得小車的加速度a____ m/s2。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,光滑絕緣細(xì)管與水平面成30°角,在管的上方P點(diǎn)固定一個(gè)正點(diǎn)電荷Q,P點(diǎn)與細(xì)管在同一豎直平面內(nèi)。一帶電量為-q的小球位于管的頂端A點(diǎn),PA連線水平,qQ.將小球由靜止開始釋放,小球沿管到達(dá)底端C點(diǎn)。已知BAC中點(diǎn),PBAC,小球在A處時(shí)的加速度為a.不考慮小球電荷量對(duì)電場(chǎng)的影響,則(

A.A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)B.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是A點(diǎn)的4

C.小球從AC的過程中電勢(shì)能先增大后減小D.小球運(yùn)動(dòng)到C處的加速度為ga

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于電流,下列說法正確的是( 。

A.電流有方向,因此電流是矢量

B.電路中電阻越大,電流一定越小

C.只要電流方向不變就可稱其為恒定電流

D.單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,導(dǎo)體中的電流越大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,絕緣輕桿可繞中點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng),其兩端分別固定帶電小球AB,處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.初始時(shí)使桿與電場(chǎng)線垂直,松開桿后,在電場(chǎng)力作用下,桿最終停在與電場(chǎng)線平行的位置上,則下列說法正確的是(

A.球一定帶正電荷

B.A球的電荷量一定大于B球的電荷量

C.B球的電勢(shì)能一定減少

D.兩球的電勢(shì)能之和一定減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕繩OA一端固定在天花板上,另一端系一光滑的圓環(huán),一根系著物體的輕繩穿過圓環(huán)后,另一端固定在墻上B點(diǎn),且OB處于水平.現(xiàn)將A點(diǎn)緩慢沿天花板水平向右移動(dòng),且OB段的輕繩始終保持水平,則OA、OB段輕繩所受拉力的大小FTAFTB的變化情況是(  )

A. FTA增大,FTB不變B. FTAFTB均不變

C. FTA不變,FTB增大D. FTA、FTB均減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,絕緣光滑圓環(huán)豎直放置,a、b、c為三個(gè)套在圓環(huán)上可自由滑動(dòng)的空心帶電小球,已知小球c位于圓環(huán)最高點(diǎn),ac連線與豎直方向成60°角,bc連線與豎直方向成30°角,三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是( 。

A.ab、c小球帶同種電荷B.a、b小球帶異種電荷,b、c小球帶同種電荷

C.ab小球電量之比為D.a、b小球電量之比

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