【题目】如图所示,传送皮带与水平面夹角为37°,A、B间距离L=16 m,以速度v=10 m/s匀速运行.现在皮带的A端无初速放上一个小物体(可视为质点),已知物体与皮带间的动摩擦因数为μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10 m/s2,传动轮大小可忽略,则物体滑到B端的速度大小可能为多少?
【答案】若轮子顺时针方向转动8m/s;若轮子逆时针转动12m/s
【解析】因传送带运行速度方向不知,故分别讨论:
若轮子顺时针方向转动,带动皮带绕轮顺时针方向转动,小物体放上A端相对地面无初速度,但相对皮带斜向下运动,故皮带作用于物体的摩擦力沿皮带斜面向上,又由于,或
,
故物体有沿斜面向下的加速度,设为,则
,
物体从A运动到B的时间,到达B端速度为
若轮子逆时针转动,带动皮带绕轮逆时针转动,小物体放上皮带A端初速度为零,相对皮带斜向上运动,故皮带作用于物体的摩擦力沿皮带斜面向下.设物体的加速度为a2,则
.
物体加速到皮带运行速度v=10 m/s的时间为:.
物体的位移,还未到达B端,此刻相对速度为零,摩擦力将发生突变.
假设摩擦力消失,皮带匀速向下,物体因受重力沿皮带斜面分力作用将向下加速,下一时刻物体速度将超过皮带速度,故有摩擦力,且皮带对物体的摩擦力方向变为斜向上.
由于,物体加速度变为
,
.
设物体继续加速下滑到B端所需时间为,
而,又
,解得
,
物体从A运动到B的总时间.
物体到达B端速度为
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【题目】如图所示,倾角为的无限长斜面上PQ部分粗糙,且长为3L,其余部分都光滑。质量均为m的四个小物块(可视为质点)置于斜面,每相邻两物块间有一长为L且平行于斜面的轻杆,每根杆的上端与物块粘连而下端与物块不粘连,各物块与斜面PQ段动摩擦因数均为
。A、B、C、D同时释放时A恰在P点,且各物块有相同的沿斜面向下的初速度,最终四个物块均能通过Q点。重力加速度为g,求:
(1)A在PQ段运动刚达到最大速度时的位置;
(2)物块D刚过P点时,杆对物块D的弹力
(3)从开始运动到C过P点,经历多长时间。
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【题目】如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为L,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态.小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道.已知R=0.2m,l=1.0m,v0=2 m/s,物块A质量为m=1kg,与PQ段间的动摩擦因数为μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计,取g=10m/s2 . 求:
(1)物块A与弹簧刚接触时的速度大小.
(2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度.
(3)物块A仍以v0从轨道右侧冲上轨道,调节PQ段的长度l,当l满足什么条件时,物块A能返回圆形轨道且能沿轨道运动而不会脱离轨道.
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【题目】打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器,图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题
(1)乙图是打点计时器,电源采用的是 .
(2)在某次实验中,物体拖动纸带做匀加速直线运动,打点计时器所用的电源频率为50Hz,实验得到的一条纸带如图丙所示,纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出.按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图丙所示(单位:cm)
①在计数点1所代表的时刻,纸带运动的瞬时速度为v1=m/s,物体的加速度a=m/s2(保留两位有效数字)
②该同学在测量的时候没有将计数点5的数值记录下来,根据前面的数值可以推算出计数点5到0点的距离为 cm.
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【题目】一个电容器的规格是“10μF 50V”,则
A.这个电容器的电容为10-5F
B.这个电容器加上 50V电压时,电容才是 10μF
C.这个电容器没有电压时,电容为 0
D.这个电容器加的电压不能低于 50V
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【题目】根据所学知识完成计算:
(1)如图所示,在水平桌面上放一个重为GA=20N的木块,木块与桌面间的动摩擦因数μ A=0.4,使这个木块沿桌面做匀速运动时的水平拉力F为多少?
(2)如果再在木块A上加一块重为GB=10N的木块B,B与A之间的动摩擦因数μ B=0.2,那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时,对木块A的水平拉力应为多少?
(3)此时木块B受到木块A的摩擦力为多大?
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【题目】跳伞运动员在直升飞机上做跳伞表演,当飞机离地面224m高处相对静止时,运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动,运动一段时间后,立即打开降落伞,打开降落伞后运动员以12.5m/s2的加速度匀减速下降.为了运动员的安全,要求运动员落地的速度最大不得超过5m/s.(g=10m/s2)
(1)运动员着地时相当于从多高处自由落下?
(2)运动员打开降落伞时离地面高度至少为多少?
(3)运动员在空中的最短时间为多少?
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【题目】如图,水平传送带A、B两端相距S=3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1.工件滑上A端瞬时速度VA=4m/s,达到B端的瞬时速度设为VB , 则不正确的是( )
A.若传送带不动,则VB=3m/s
B.若传送带以速度V=4m/s逆时针匀速转动,VB=3m/s
C.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,VB=3m/s
D.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,VB=2m/s
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【题目】如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管向下滑。已知这名消防队员的质量为60 kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3 s,g取10 m/s2,那么该消防队员( )
A. 加速与减速过程的位移之比为1∶4
B. 加速与减速过程的时间之比为1∶2
C. 下滑过程中的最大速度为4 m/s
D. 加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为2∶7
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