【題目】如圖,相距L=11.5m的兩平臺(tái)位于同一水平面內(nèi),二者之間用傳送帶相接。傳送帶向右勻速運(yùn)動(dòng),其速度的大小v可以由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)需要設(shè)定。質(zhì)量m=10 kg的載物箱(可視為質(zhì)點(diǎn)),以初速度v0=5.0 m/s自左側(cè)平臺(tái)滑上傳送帶。載物箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= 0.10,重力加速度取g =10m/s2。
(1)若v=4.0 m/s,求載物箱通過傳送帶所需的時(shí)間;
(2)求載物箱到達(dá)右側(cè)平臺(tái)時(shí)所能達(dá)到的最大速度和最小速度;
(3)若v=6.0m/s,載物箱滑上傳送帶后,傳送帶速度突然變?yōu)榱。求載物箱從左側(cè)平臺(tái)向右側(cè)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的過程中,傳送帶對(duì)它的沖量。
【答案】(1)2.75s;(2) , ;(3)0,方向豎直向上
【解析】
(1)傳送帶的速度為時(shí),載物箱在傳送帶上先做勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)其加速度為a,由牛頓第二定律有:
①
設(shè)載物箱滑上傳送帶后勻減速運(yùn)動(dòng)的距離為x1,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有
②
聯(lián)立①②式,代入題給數(shù)據(jù)得x1=4.5m;③
因此,載物箱在到達(dá)右側(cè)平臺(tái)前,速度先減小至v,然后開始做勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)載物箱從滑上傳送帶到離開傳送帶所用的時(shí)間為t1,做勻減速運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間為t2,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有
④
⑤
聯(lián)立①③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)有t1=2.75s;⑥
(2)當(dāng)載物箱滑上傳送帶后一直做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),到達(dá)右側(cè)平臺(tái)時(shí)的速度最小,設(shè)為v1,當(dāng)載物箱滑上傳送帶后一直做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),到達(dá)右側(cè)平臺(tái)時(shí)的速度最大,設(shè)為v2.由動(dòng)能定理有
⑦
⑧
由⑦⑧式并代入題給條件得
,⑨
(3)傳送帶的速度為時(shí),由于,載物箱先做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度大小仍a。設(shè)載物箱做勻加速運(yùn)動(dòng)通過的距離為x2,所用時(shí)間為t3,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有
⑩
聯(lián)立①⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得
t3=1.0s
x2=5.5m
因此載物箱加速運(yùn)動(dòng)1.0s、向右運(yùn)動(dòng)5.5m時(shí),達(dá)到與傳送帶相同的速度。此后載物箱與傳送帶共同勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間后,傳送帶突然停止,設(shè)載物箱勻速運(yùn)動(dòng)通過的距離為x3有
由①式可知
即載物箱運(yùn)動(dòng)到右側(cè)平臺(tái)時(shí)速度大于零,設(shè)為v3,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有,
則
減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間
設(shè)載物箱通過傳送帶的過程中,傳送帶在水平方向上和豎直方向上對(duì)它的沖量分別為I1、I2。由動(dòng)量定理有
,方向豎直向上
則在整個(gè)過程中,傳送帶給載物箱的沖量
,方向豎直向上
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,直線和曲線分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置—時(shí)間(xt)圖線,由圖可知
A.在t1時(shí)刻,a、b兩車運(yùn)動(dòng)方向相同
B.在t2時(shí)刻,a、b兩車運(yùn)動(dòng)方向相反
C.在t1~t2時(shí)間內(nèi),b車的速度先減小后增大
D.在t1~t2時(shí)間內(nèi),b車的速度一直比a車的大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】真空中有一勻強(qiáng)磁場,磁場邊界為兩個(gè)半徑分別為a和3a的同軸圓柱面,磁場的方向與圓柱軸線平行,其橫截面如圖所示。一速率為v的電子從圓心沿半徑方向進(jìn)入磁場。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,忽略重力。為使該電子的運(yùn)動(dòng)被限制在圖中實(shí)線圓圍成的區(qū)域內(nèi),磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為( 。
A.B.C.D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖甲為小型發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖,線圈在兩磁極間的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)給小燈泡供電,己知小燈泡獲得 的交變電壓如圖乙所示。則下列說法正確的是
A. 甲圖中電壓表的示數(shù)為6V
B. 乙圖中的0時(shí)刻,線圈在甲圖所示位置
C. 乙圖中0.5×10-2時(shí)刻,穿過甲圖中線圈的磁通量為0
D. 乙圖中1.0×10-2時(shí)刻,穿過甲圖中線圈的磁通量為0
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑斜面上,有一輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面上,有一物體A沿著斜面下滑,當(dāng)物體A剛接觸彈簧的一瞬間到彈簧壓縮到最低點(diǎn)的過程中,下列說法中正確的是
A. 物體的加速度將先增大,后減小
B. 物體的加速度將先減小,后增大
C. 物體的速度將先增大,后減小
D. 物體的速度將先減小,后增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,兩側(cè)粗細(xì)均勻、橫截面積相等、高度均為H=18cm的U型管,左管上端封閉,右管上端開口。右管中有高h0= 4cm的水銀柱,水銀柱上表面離管口的距離l= 12cm。管底水平段的體積可忽略。環(huán)境溫度為T1=283K。大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg。
(i)現(xiàn)從右側(cè)端口緩慢注入水銀(與原水銀柱之間無氣隙),恰好使水銀柱下端到達(dá)右管底部。此時(shí)水銀柱的高度為多少?
(ii)再將左管中密封氣體緩慢加熱,使水銀柱上表面恰與右管口平齊,此時(shí)密封氣體的溫度為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在xOy平面內(nèi)有一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波,波速為2m/s,振幅為A。M、N是平衡位置相距2m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),如圖所示。在t=0時(shí),M通過其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),N位于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于1s。則下列說法正確的是( 。
A.從t=0到t=1s,M向右移動(dòng)了2m
B.該波的周期一定為
C.從到,M的動(dòng)能逐漸增大
D.在時(shí),N的速度一定為2m/s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】滑沙游戲中,游戲者從沙坡頂部坐滑沙車呼嘯滑下。為了安全,滑沙車上通常裝有剎車手柄,游客可以通過操縱剎車手柄對(duì)滑沙車立即施加一個(gè)與車運(yùn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)力F,從而控制車速。為便于研究,做如圖簡化:游客從頂端A點(diǎn)由靜止滑下8s后,操縱剎車手柄,使滑沙車立即開始勻速下滑至底端B點(diǎn),在水平滑道上繼續(xù)滑行直至停止。已知游客和滑沙車的總質(zhì)量m=70kg,傾斜滑道AB長LAB=128m,傾角θ=37°,滑沙車底部與沙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.滑沙車經(jīng)過B點(diǎn)前后的速度大小不變,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計(jì)空氣阻力。
(1)求游客勻速下滑時(shí)的速度大;
(2)求游客由A滑道B的時(shí)間;
(3)若游客在水平滑道BC段的最大滑行距離為16m,則他在此處滑行時(shí),需對(duì)滑沙車施加多大的水平制動(dòng)力?
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【題目】關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是
A.它是v0=0,a=g、豎直向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.在開始連續(xù)的三個(gè)1s內(nèi)通過的位移之比是1:4:9
C.在開始連續(xù)的三個(gè)1s末的速度大小之比是1:2:3
D.若g=10m/s2,則物體在下落第3s內(nèi)的平均速度為15m/s
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