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7.如圖所示,繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ=37°,總長度L=6m,傳送帶在電動機(jī)的帶動下,始終保持v0=2m/s速率運(yùn)行,現(xiàn)把一質(zhì)量為0.5kg的工件(可看作為質(zhì)點(diǎn))輕輕放在皮帶的底端,工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,取g=10m/s2.求:
(1)工件從底端運(yùn)送到頂端的時間;
(2)工件在傳送帶上留下的痕跡多長?

分析 (1)分析工件的受力情況,物體受到重力、支持力、和沿斜面向上的摩擦力作用,合力沿斜面向上,物體加速運(yùn)動,由牛頓第二定律求出加速度.由速度公式求出速度達(dá)到與傳送帶相同的時間.
(2)求出工件在傳輸帶上滑動的時間,求出該時間內(nèi)傳送帶與工件的位移,然后求出傳送帶上痕跡的長度.

解答 解:(1)剛開始物塊相對傳送帶向下運(yùn)動,受到沿斜面向上的滑動摩擦力,向上做勻加速直線運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律有:
μmgcos37°-mgsin37°=ma1
解得:{a}_{1}^{\;}=μgcos37°-gsin37°=2.4m/{s}_{\;}^{2}
設(shè)經(jīng)過時間t1速度相等,有:{t}_{1}^{\;}=\frac{{v}_{0}^{\;}}{{a}_{1}^{\;}}=\frac{2}{2.4}=\frac{5}{6}s
勻加速運(yùn)動的位移為:{x}_{1}^{\;}=\frac{1}{2}{a}_{1}^{\;}{t}_{1}^{2}=\frac{1}{2}×2.4×(\frac{5}{6})_{\;}^{2}=\frac{5}{6}m
速度相等后,向上做勻速運(yùn)動,有:{x}_{2}^{\;}=L-{x}_{1}^{\;}=6-\frac{5}{6}=\frac{31}{6}m
勻速運(yùn)動的時間為:{t}_{2}^{\;}=\frac{{x}_{2}^{\;}}{{v}_{0}^{\;}}=\frac{31}{12}s
總時間為:t={t}_{1}^{\;}+{t}_{2}^{\;}=\frac{41}{12}m
(2)在勻加速運(yùn)動的過程中,有:{x}_{傳}^{\;}={v}_{0}^{\;}{t}_{1}^{\;}=2×\frac{5}{6}=\frac{5}{3}m
工件相對于傳送帶的位移為:△x={x}_{傳}^{\;}-{x}_{1}^{\;}=\frac{5}{6}m
答:(1)工件從底端運(yùn)送到頂端的時間為\frac{41}{12}s;
(2)工件在傳送帶上留下的痕跡為\frac{5}{6}m

點(diǎn)評 本題考查了牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式的應(yīng)用,根據(jù)摩擦力與重力分力的關(guān)系分析清楚工件的運(yùn)動性質(zhì),分析清楚工件的運(yùn)動過程是正確解題的前提與關(guān)鍵,也是本題的難點(diǎn)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.一質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動的v-t圖象如圖所示,下列選項(xiàng)不正確的是( �。�
A.在0~4s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的平均速度是5m/s
B.在1~2s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)所受合外力為零
C.在0~1s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的加速度大小大于2~4s內(nèi)的加速度大小
D.在0~1s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向與2~4s內(nèi)的運(yùn)動方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.在“測定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)已經(jīng)正確操作插好了前3枚大頭針,如圖甲所示.

(1)在插第4枚大頭針時,正確操作是:讓第4枚大頭針同時擋住第3枚大頭針和第1、2枚大頭針的像.
(2)在圖乙中畫出完整的光路圖.
(3)對你畫出的光路圖進(jìn)行計算,求得該玻璃磚的折射率n=1.25(保留3位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示為甲、乙兩個質(zhì)點(diǎn)從同一點(diǎn)出發(fā)做直線運(yùn)動的位移-時間圖象,則在0-t0內(nèi),下列說法正確的是( �。�
A.兩個質(zhì)點(diǎn)都做加速運(yùn)動
B.甲的平均速度大于乙的平均速度
C.甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)間的距離先增大后減小
D.同-時刻,甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的速度不可能相等

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.將甲、乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出,拋出時間間隔2s,它們運(yùn)動的v t圖象分別如直線甲、乙所示.則( �。�
A.t=2 s時,兩球高度相差一定為40 m
B.甲球從拋出至達(dá)到最高點(diǎn)的時間間隔與乙球的不相等
C.兩球從拋出至落到地面所用的時間間隔相等
D.t=4 s時,兩球相對于各自拋出點(diǎn)的位移相等

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,一長為L的輕桿,其左端與右端分別固定著質(zhì)量都是m的A、B兩小球,桿可繞離左端\frac{1}{4}處的水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動.開始時,將桿拉至水平狀態(tài).求桿由靜止釋放至A球轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)的過程中:
(1)A球轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時的角速度.
(2)A球轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時A球和B球的線速度的大�。�
(3)A球從由靜止釋放轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)的過程機(jī)械能的變化量.
(4)A球轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時A球?qū)U的作用力.
(5)A球轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時水平軸O受到的作用力.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.有一個小型發(fā)電機(jī),機(jī)內(nèi)的矩形線圈匝數(shù)為50匝,電阻為5Ω,線圈在勻強(qiáng)磁場中,以恒定的角速度繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動.穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間的變化規(guī)律如圖所示.由此可知發(fā)電機(jī)電動勢瞬時值表達(dá)式為( �。�
A.e=31.4sin50πt(V)B.e=31.4cos50πt(V)C.e=157cos100πt(V)D.e=157sin100πt(V)

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.某實(shí)驗(yàn)小組用單擺測重力加速度.先用游標(biāo)卡尺測擺球直徑,結(jié)果如圖甲所示,則擺球的直徑為0.98cm.若將單擺懸掛后,用刻度尺測得擺線的長是87cm,測得單擺完成40次全振動的時間如圖乙表所示,則秒表讀數(shù)是75.3s,單擺的擺動周期是1.8825s,由此計算當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.74m/s2.(保留三位有效數(shù)字,π取3.14)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示一質(zhì)量為m的物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,則( �。�
A.物體的動量保持不變B.物體的動能保持不變
C.物體的機(jī)械能保持不變D.物體所受的合外力不變

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