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【题目】传送带被广泛应用于各行各业。如图所示,一倾斜放置的传送带与水平面的夹角=37,在电动机的带动下以v=2 m/s的速率顺时针方向匀速运行。MN为传送带的两个端点,MN两点间的距离L=7 mN端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住。在传送带上的O处由静止释放质量为m=1kg的木块,木块可视为质点,若木块每次与挡板P发生碰撞时间极短,碰后都以碰前的速率反方向弹回,木块与传送带间的动摩擦因数=0.5OM间距离L1=3 msin 37=0.6cos 37=0.8g10 m/s2。传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。

1)木块轻放上传送带后瞬间的加速度大小;

2)木块第一次反弹后能到达的最高位置与挡板P的距离;

3)木块做稳定的周期性运动后的周期。

【答案】12m/s2;(21.6m;(32s

【解析】

1)放上的后瞬间,根据牛顿第二定律:mgsin-mgcos=ma1

解得木块轻放上传送带后瞬间的加速度a1=2m/s2

2)设木块与挡板P碰撞前的速度v1,由运动学知识:v12=2a1(L-L1)

解得v1=4m/s

木块与挡板P碰后向上减速到共同速度之前:

mgsin+mgcos=ma2

解得a2=10m/s2

木块向上的位移x1==0.6m

共同速度之后,摩擦力反向,加速度为a1

木块向上的位移x2==1m

木块第一次反弹后能到达的最高位置与挡板P的距离xm=x1+x2=1.6m

3)木块做稳定的周期性运动后,每次与挡板碰前的速度为v=2m/s,则稳定后周期为T=2=2s

练习册系列答案
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【题目】如图所示,一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B,以速度v130m/s进入向下倾斜的直车道。斜坡倾角为θsinθ=0.02)。为了使汽车速度在s200m的距离内减到v210m/s,驾驶员必须刹车。假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力,且该力的70%作用于拖车B30%作用于汽车A。已知A的质量m12000kgB的质量m26000kg。求:

(1)刹车时地面的摩擦总阻力是多少?

(2)汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力多大?(g10m/s2

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【题目】如图所示,固定的水平长直导线MN中通有向右的恒定电流I,矩形线框ABCD在导线MN的正下方且 MN处于同一竖直平面内。线框ABCD在外力F作用下以恒定的速度。竖直向上运动,且运动过程中AB边始终平行于MN,则在AB边运动到MN之前的过程中,下列说法正确的是

A.穿过线框的磁通量保持不变

B.线框中感应电流的方向始终为ABCDA

C.线框所受安培力的合力方向向下

D.外力F所做的功等于线框增加的机械能

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【题目】如图甲所示,两根足够长的水平放置的平行的光滑金属导轨,导轨电阻不计,间距为L,导轨间电阻为RPQ右侧区域处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为BPQ左侧区域两导轨间有一面积为S的圆形磁场区,该区域内磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示,取垂直纸面向外为正方向,图象中B0t0都为已知量。一根电阻为r、质量为m的导体棒置于导轨上,0t0时间内导体棒在水平外力作用下处于静止状态,t0时刻立即撤掉外力,同时给导体棒瞬时冲量,此后导体棒向右做匀速直线运动,且始终与导轨保持良好接触。求:

(1)0~t0时间内导体棒ab所受水平外力的大小及方向

(2)t0时刻给导体棒的瞬时冲量的大小

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【题目】如图所示为探究小车速度随时间变化的规律的实验装置图,实验所用电源频率为f,则:

1)按照实验要求应该____

A.要平衡摩擦力

B.要求悬挂物的质量远小于小车的质量

C.先释放小车,再接通电源

D.先接通电源,再释放小车

2)如图所示为实验中得到的一条纸带,ABCDE为依次排列的五个计数点,每相邻两个计数点间还有四个点没有画出来。量出BCDE点到A点的距离为d1d2d3d4、则打B点时小车的速度vB=____,用逐差法求小车的加速度表达式为a=____

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【题目】一轻质弹簧,一端固定在墙上,另一端连一小物块,小物块放在动摩擦因数为μ的水平面上,弹簧处在自然状态,小物块位于O处。现用手将小物块向右移到A处,然后从静止释放小物块,小物块开始运动,则(

A.小物块一定停在O

B.小物块停止以后所受的摩擦力必不为0

C.小物块无论停在O点的左边还是右边,停前所受的摩擦力方向和停后所受摩擦力的方向两者可能相同,也可能相反

D.小物块在由右边最远处回到O点的过程中,速度的大小总是增大

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【题目】两个闭合金属圆环穿在同一根绝缘光滑横杆上,如图所示,当条形磁铁向下抽出时,两环中的感应电流方向_____(填相同相反);左环与右环感应电流间的作用力为____(填吸引排斥);两环的运动情况是____(填靠近远离).

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【题目】小程同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置,如图所示,在桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上的某一位置滚下,滚过桌边后钢球便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板(还有一个用来调节木板高度的支架,图中未画出),木板上放一-张白纸,白纸上有复写纸,这样便能记录钢球在白纸上的落点。桌子边缘钢球经过的地方挂一条重锤线。已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同,在此前提下,去探究钢球在水平方向的运动特点。

1)为完成该实验,除图中的器材外,还需要的一件实验器材是___

2)调节木板高度,使木板上表面与水平桌面的距离为某-确定值y1,测量小球在木板上的落点与重锤线之间的距离x1;改变木板高度,使木板上表面与平桌面的距离为y2,再次让小球按要求从斜面上滚下,测量小球在木板上的落点与重锤线之间的距离x2。若y2=4y1,那么x2=__,则可说明小球在水平方向上做匀速直线运动。

3)有关该实验的以下说法中正确的是__

A.斜面和桌面必须光滑

B.钢球每次应从斜面上同一位置由静止滚下

C.桌面边缘必须切线水平

4)仅用以上的实验器材,___ (不能”)通过实验来验证小球在平抛运动过程中机械能守恒。

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