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14.传动带广泛用于生产、生活实践中,如图所示,一水平放置的传送带以恒定速率v=6m/s沿顺时针方向运行,一质量为m的物体(可视为质点),以v0=8m/s的初速度从传送带最右端A点滑上传送带,已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,传送带足够长,取g=10m/s2,求:
(1)物体在传送带上向左运动的最远距离;
(2)物体从滑上传送带到再次回到A点所需时间.

分析 (1)根据牛顿第二定律求得在传送带上运动的加速度,当物体的速度减到零时通过的距离最远;
(2)物体先向左做减速到零再向右加速到传送带速度,最后匀速运动,根据运动学公式求得运动的总时间

解答 解:(1)设物体在传送带上滑动时的加速度为a,向左运动的最大距离为s,
μmg=ma
${v}_{0}^{2}=2as$
解得s=6.4m
(2)设物体向左运动的时间为t1,$x=\frac{{v}_{0}}{2}{t}_{1}$
设物体向右加速运动的位移为x′时间为t2
v2=2ax′
v=at2
设物体在传送带上匀速运动的时间为t3
x-x′=vt3
物体从滑上传送带到再次回到A点所需时间t=t1+t2+t3=3.27s
答:(1)物体在传送带上向左运动的最远距离为6.4m;
(2)物体从滑上传送带到再次回到A点所需时间为3.27s

点评 解决本题的关键理清物块在传送带上的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,难度中等

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

4.1931年英国物理学家狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布,如图所示,现一半径为R的线状圆环其环面的竖直对称轴CD上某处由一固定的磁单S极子,与圆环相交的磁感应跟对称轴成θ角,圆环上各点的磁感应强度B大小相等,忽略空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.若R为一闭合载流I,方向如图的导体圆环,该圆环所受安培力的方向竖直向上,大小为BIR
B.若R为一闭合载流I,方向如图的导体圆环,该圆环所受安培力的方向竖直向下,大小为2πBIRsinθ
C.若R为一如图方向运动的带电小球所形成的轨迹圆,则小球带负电
D.若将闭合导体圆环从静止开始释放,环中产生如图反方向感应电流,加速度等于重力加速度

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.对于质量m1和质量m2的两个物体间的万有引力的表达式F=G$\frac{{{m}_{1}m}_{2}}{{r}^{2}}$,下列说法正确的是(  )
A.当两个物体间的距离r趋于零时,万有引力趋于无穷大
B.m1和m2所受的引力性质可能相同,也可能不同
C.当有第三个物体m3放入之间时,m1和m2之间的万有引力将增大
D.m1和m2所受引力总是大小相等的

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2.下列说法中正确的是(  )
A.随着科技的发展,永动机是可以制成的
B.能量耗散表明,在能量的转化过程中能的总量逐渐减少
C.某种形式的能量减少,一定有其他形式的能量增加
D.不用电池、也不用上发条的“全自动”手表,说明能量可以凭空产生的

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9.对于质量为m1和质量为m2 的两个物体间的万有引力的表达式F=G$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$,下列说法正确的是(  )
A.万有引力是开普勒发现的
B.万有引力定律F=G$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$中的G是一个变量
C.r是两球心间的距离
D.万有引力定律适用与任何两个物体间的引力的计算

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19.如图所示,在倾角为θ=37°的斜面上,固定一平行金属导轨,现在导轨上垂直导轨放置一质量m=0.4kg的金属棒ab,它与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5.整个装置处于方向竖直向上匀强磁场中,导轨接电源E,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,滑动变阻器的阻值符合要求,现闭合开关K,要保持金属棒ab在导轨上静止不动,则(  )
A.金属棒所受安培力的方向水平向左
B.金属棒所受到的摩擦力方向一定沿平行斜面向上
C.金属棒所受安培力的取值范围是$\frac{8}{11}$N≤F≤8N
D.金属棒受到的安培力的最大值为16N

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.一人驾着小船渡过一条两岸平直、河水均匀流动大河,水流速度恒为6m/s.去程时船头指向始终与河岸垂直,航时8s;回程时行驶路线与河岸垂直,航时10s.船在静水中的速度大小相同,则下列正确的是(  )
A.船在静水中的速度为12 m/s
B.去程时登陆点距出发点正对岸下游48m处
C.回程时船的路程为80m
D.去程船合速度方向与返程时船头指向相反

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3.氢原子的能级图如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.大量处于量子数n=4的能级的氢原子向低能级跃迁时,最多辐射12种不同频率的光
B.能量为13eV的光子照射处于基态的氢原子时,可以使原子跃迁到n=4的能级
C.能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子,可以使氢原子跃迁到n=2的能级
D.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂不能发生光电效应

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4.如图所示,将一长方形木块锯开为A、B两部分后,静止放置在水平地面上.则(  )
A.A受到二个力作用
B.B受到五个力作用
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D.A对B的作用力方向竖直向下

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