如圖所示,足夠長的傳送帶與水平面傾角θ=37°,以12米/秒的速率逆時針轉(zhuǎn)動.在傳送帶底部有一質(zhì)量m=1.0kg的物體,物體與斜面間動摩擦因數(shù)μ=0.25,現(xiàn)用輕細(xì)繩將物體由靜止沿傳送帶向上拉動,拉力F=10.0N,方向平行傳送帶向上.經(jīng)時間t=4.0s繩子突然斷了,求:
(1)繩斷時物體的速度大。
(2)繩斷后物體還能上行多遠(yuǎn);
(3)從繩斷開始到物體再返回到傳送帶底端時的運動時間.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,)

解:(1)物體開始向上運動過程中,受重力mg,摩擦力Ff,拉力F,
設(shè)加速度為a1,則有:F-mgsinθ-Ff=ma1
又 Ff=μFN FN=mgcosθ
得:a1=2.0m/s2
所以,t=4.0s時物體速度:v1=a1t=8.0m/s
(2)繩斷后,物體距傳送帶底端:s1=a1t2=16m.
設(shè)繩斷后物體的加速度為a2,由牛頓第二定律得:
-mgsinθ-μmgcosθ=ma2,解得:a2=-8.0m/s2
物體做減速運動時間:t2=-=1.0s
減速運動位移:s2=v1t2+a2t22=4.0m
(3)此后物體沿傳送帶勻加速下滑,設(shè)加速度為a3,由牛頓第二定律得
mgsinθ+μmgcosθ=ma3,解得a3=8.0m/s2
當(dāng)物體與傳送帶共速時向下運動時,距離s3=
用時t3==1.5s
共速后摩擦力反向,由于mgsinθ 大于 μmgcosθ,物體繼續(xù)沿傳送帶勻加速下滑,設(shè)此時加速度為a4,由牛頓第二定律得
mgsinθ-μmgcosθ=ma4,解得a4=4.0m/s2
下滑到傳送帶底部的距離為S4=S1+S2-S3=11m
設(shè)下滑時間為t4,由s4=vt4+a4t42,得t4=0.8s
故t=t2+t3+t4=3.3s
答:(1)繩斷時物體的速度大小為8.0m/s;
(2)繩斷后物體還能上行4.0m遠(yuǎn);
(3)從繩斷開始到物體再返回到傳送帶底端時的運動時間為3.2s.
分析:(1)物體受拉力、重力、支持力和摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解出加速度,再根據(jù)速度時間公式求解4s末速度;
(2)繩子斷開后,物體由于慣性繼續(xù)滑行,受重力、支持力和摩擦力,先根據(jù)牛頓第二定律列式求解出加速度,再根據(jù)速度位移公式列式求解位移;
(3)分別求解出加速下滑兩個階段的加速度,然后根據(jù)根據(jù)運動學(xué)公式求解下滑兩個過程的時間,最后得到總時間.
點評:本題關(guān)鍵分析清楚滑塊的運動情況,分四個階段用牛頓第二定律列式求解加速度,然后根據(jù)運動學(xué)公式列式求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示為某工廠裝載貨物的原理示意圖,設(shè)傳送AB 的長度為8m,貨物與傳送帶的動摩擦力因數(shù)為0.6,貨物以初速度10m/s滑至傳送帶的A 端,車廂長為12m,車廂的頂部到B 頂端的高度差為1.25m,通過調(diào)節(jié)傳送帶(瞬時針)的速度可合理地將車廂裝滿以實現(xiàn)自動裝貨,則下列說法中正確的是(  )
A、車廂到B 的水平距離至少1m 時,貨物才能裝進(jìn)車廂B、若傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時,貨物不可能裝進(jìn)車廂C、只要傳帶的速度足夠大,貨物就可到達(dá)車廂的右端D、若要貨物達(dá)到車廂的右端,司機需要把車向左移動一段距離

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.

A.(選修模塊3—3)(12分)

(1)(4分)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。

  (A)用手捏面包,面包體積會縮小,說明分子之間有間隙。(   )

  (B)溫度相同的氫氣和氧氣,氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同。(   )

  (C)夏天荷葉上小水珠呈球狀,是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故。(    )

  (D)自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性。(   )

(2)(4分)在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中,有下列操作步驟,請補充實驗步驟的內(nèi)容及實驗步驟中的計算式:

  (A)用滴管將濃度為的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,記下的油酸酒精溶液的滴數(shù);

  (B)將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上,用滴管吸取濃度為的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足夠大,且不與器壁接觸為止,記下滴入的滴數(shù);

  (C)________________________________;

  (D)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,以坐標(biāo)紙上邊長的正方形為單位,計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù);

  (E)用上述測量的物理量可以估算出單個油酸分子的直徑______。

(3)如圖所示,上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置,截面積為40cm2的活塞將

一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)距缸底60cm   

處設(shè)有卡環(huán)ab,使活塞只能向上滑動。開始時活塞擱在ab上,缸內(nèi)氣體的壓

強等于大氣壓強為p0=1.0×105Pa,溫度為300K,F(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,當(dāng)

溫度緩慢升高為330K,活塞恰好離開ab;當(dāng)溫度緩慢升高為360K時,活塞上

升了4cm。求:

(1)活塞的質(zhì)量;

(2)整個過程中氣體對外界做的功。

B.(選修模塊3—4)(12分)

(1)(4分)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。

   (A)光速不變原理是狹義相對論的兩個基本假設(shè)之一。(     )

   (B)拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度。(      )

   (C)光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度。(     )

(D)變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場。(     )

   

(2)(4分)如圖為一橫波發(fā)生器的顯示屏,可以顯示出波由0點從左向右傳播的圖像,屏上每一小格長度為1cm。在t=0時刻橫波發(fā)生器上能顯示的波形如圖所示。因為顯示屏的局部故障,造成從水平位置A到B之間(不包括A、B兩處)的波形無法被觀察到(故障不影響波在發(fā)生器內(nèi)傳播)。此后的時間內(nèi),觀察者看到波形相繼傳經(jīng)B、C處,在t=5秒時,觀察者看到C處恰好第三次(從C開始振動后算起)出現(xiàn)平衡位置,則該波的波速可能是

(A)3.6cm/s    (B)4.8cm/s

(C)6cm/s     (D)7.2cm/s

 

 

 

(3)(4分)如圖所示,某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針、確定入射光線,并讓入射光線過圓心,在玻璃磚(圖中實線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針,使擋住、的像,連接。圖中為分界面,虛線半圓與玻璃磚對稱,、分別是入射光線、折射光線與圓的交點,均垂直于法線并分別交法線于、點。設(shè)的長度為,的長度為的長度為,的長度為,求:

①為較方便地表示出玻璃磚的折射率,需用刻度尺測量(用上述給  

出量的字母表示),

②玻璃磚的折射率

 

 

C.(選修模塊3—5)(12分)

(1)下列說法中正確的是________

(A)X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的

(B)放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1

(C)光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性,康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動性

(D)原子核的半衰期不僅與核內(nèi)部自身因素有關(guān),還與原子所處的化學(xué)狀態(tài) 

有關(guān)

(2)氫原子的能級如圖所示,當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時,輻射的光  

子照射在某金屬上,剛好能發(fā)生光電效應(yīng),則該金屬的逸出功為 ▲  eV。

現(xiàn)有一群處于n=5的能級的氫原子向低能級躍遷,在輻射出的各種頻率的

光子中,能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有  ▲    種。

 

(3)如圖,質(zhì)量為m的小球系于長L=0.8m的輕繩末端。繩的另一端

系于O點。將小球移到輕繩水平位置后釋放,小球擺到最低點A

時,恰與原靜止于水平面上的物塊P相碰。碰后小球回擺,上升的

最高點為B,A、B的高度差為h=0.2m。已知P的質(zhì)量為M=3m,

P與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,小球與P的相互作用時間

極短。求P沿水平面滑行的距離。

 

 

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科目:高中物理 來源:江蘇省鎮(zhèn)江市2010屆高三考前最后一卷3 題型:實驗題

 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.

A.(選修模塊3—3)(12分)

(1)(4分)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。

  (A)用手捏面包,面包體積會縮小,說明分子之間有間隙。(    )

  (B)溫度相同的氫氣和氧氣,氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同。(    )

  (C)夏天荷葉上小水珠呈球狀,是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故。(    )

  (D)自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性。(    )

(2)(4分)在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中,有下列操作步驟,請補充實驗步驟的內(nèi)容及實驗步驟中的計算式:

  (A)用滴管將濃度為的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,記下的油酸酒精溶液的滴數(shù);

  (B)將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上,用滴管吸取濃度為的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足夠大,且不與器壁接觸為止,記下滴入的滴數(shù);

  (C)________________________________;

  (D)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,以坐標(biāo)紙上邊長的正方形為單位,計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)

  (E)用上述測量的物理量可以估算出單個油酸分子的直徑______。

(3)如圖所示,上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置,截面積為40cm2的活塞將

一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)距缸底60cm   

處設(shè)有卡環(huán)ab,使活塞只能向上滑動。開始時活塞擱在ab上,缸內(nèi)氣體的壓

強等于大氣壓強為p0=1.0×105Pa,溫度為300K,F(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,當(dāng)

溫度緩慢升高為330K,活塞恰好離開ab;當(dāng)溫度緩慢升高為360K時,活塞上

升了4cm。求:

(1)活塞的質(zhì)量;

(2)整個過程中氣體對外界做的功。

B.(選修模塊3—4)(12分)

(1)(4分)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。

   (A)光速不變原理是狹義相對論的兩個基本假設(shè)之一。(      )

   (B)拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度。(      )

   (C)光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度。(      )

(D)變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場。(      )

   

(2)(4分)如圖為一橫波發(fā)生器的顯示屏,可以顯示出波由0點從左向右傳播的圖像,屏上每一小格長度為1cm。在t=0時刻橫波發(fā)生器上能顯示的波形如圖所示。因為顯示屏的局部故障,造成從水平位置A到B之間(不包括A、B兩處)的波形無法被觀察到(故障不影響波在發(fā)生器內(nèi)傳播)。此后的時間內(nèi),觀察者看到波形相繼傳經(jīng)B、C處,在t=5秒時,觀察者看到C處恰好第三次(從C開始振動后算起)出現(xiàn)平衡位置,則該波的波速可能是

(A)3.6cm/s    (B)4.8cm/s

(C)6cm/s     (D)7.2cm/s

 

 

 

(3)(4分)如圖所示,某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針、確定入射光線,并讓入射光線過圓心,在玻璃磚(圖中實線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針,使擋住、的像,連接。圖中為分界面,虛線半圓與玻璃磚對稱,、分別是入射光線、折射光線與圓的交點,均垂直于法線并分別交法線于、點。設(shè)的長度為,的長度為的長度為,的長度為,求:

①為較方便地表示出玻璃磚的折射率,需用刻度尺測量(用上述給  

出量的字母表示),

②玻璃磚的折射率

 

 

C.(選修模塊3—5)(12分)

(1)下列說法中正確的是________

(A)X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的

(B)放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1

(C)光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性,康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動性

(D)原子核的半衰期不僅與核內(nèi)部自身因素有關(guān),還與原子所處的化學(xué)狀態(tài) 

有關(guān)

(2)氫原子的能級如圖所示,當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時,輻射的光  

子照射在某金屬上,剛好能發(fā)生光電效應(yīng),則該金屬的逸出功為 ▲  eV。

現(xiàn)有一群處于n=5的能級的氫原子向低能級躍遷,在輻射出的各種頻率的

光子中,能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有   ▲    種。

 

(3)如圖,質(zhì)量為m的小球系于長L=0.8m的輕繩末端。繩的另一端

系于O點。將小球移到輕繩水平位置后釋放,小球擺到最低點A

時,恰與原靜止于水平面上的物塊P相碰。碰后小球回擺,上升的

最高點為B,A、B的高度差為h=0.2m。已知P的質(zhì)量為M=3m,

P與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,小球與P的相互作用時間

極短。求P沿水平面滑行的距離。

 

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,足夠長的傳磅帶與水平間夾角為,以速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動。在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊,小木塊與傳送間的動摩擦因數(shù)。則下圖中能客觀地反映小木塊的速度隨時間變化關(guān)系的是(  )  

                                  

                       A       B         C        D

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,足夠長的傳磅帶與水平間夾角為,以速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動。在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊,小木塊與傳送間的動摩擦因數(shù)。則下圖中能客觀地反映小木塊的速度隨時間變化關(guān)系的是                                      (  )

   

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