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17.如图所示,倾斜传送带与水平方向的夹角为θ=37°,将一小物块轻轻放在正在以速度v=10m/s匀速逆时针传动的传送带的上端,物块和传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小),传送带两皮带轮轴心间的距离为L=29m,求将物块从顶部运送到传送带底部所需的时间为多少?(g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

分析 物体在传送带上受到重力、支持力和摩擦力作用先做初速度为0的匀加速直线运动,当速度和传送带速度一样时进行判断物体跟随传送带匀速还是单独做匀变速直线运动,根据总位移为16m,可以求出整个运动过程的时间t;

解答 解:(1)物体放上传送带后,开始一段时间t1内做初速度为0的匀加速直线运动,小物体受到沿斜面向下的摩擦力:
可知,物体所受合力F=mgsinθ+f
又因为f=μN=μmgcosθ
所以根据牛顿第二定律可得:
a=$\frac{{F}_{合}}{m}$
代入数据得:a=10m/s2
当物体速度增加到10m/s时产生的位移
x=$\frac{{v}^{2}}{2a}$=5m<29m
所用时间为:t=$\frac{v}{a}$
代入数据得:t=1s
所以物体速度增加到10m/s后,由于mgsinθ>μmgcosθ,所以物体将受沿传送带向上的摩擦力的作用,
a2=$\frac{mgsinθ-μmgcosθ}{m}$=2m/s2
匀加速运动的位移为29-x=29m-5m=24m,设所用时间为t′,
则24=vt′+$\frac{1}{2}$at′2
解得:t′=2s
t=1s+2s=3s
答:将物块从顶部运送到传送带底部所需的时间为3s.

点评 从此例题可以总结出,皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变,不论是其大小的突变,还是其方向的突变,都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻.要理清物体的运动规律,结合运动学公式和牛顿第二定律进行求解.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.有一个物体在h高处,以水平初速度v0抛出,落地时的速度为v,竖直分速度为vy,重力加速度为g.下列公式能用来计算该物体在空中运动时间的是(  )
A.$\frac{{v}_{0}}{g}$B.$\sqrt{\frac{2h}{g}}$C.$\frac{v}{g}$D.$\frac{\sqrt{{v}^{2}{-v}_{0}^{2}}}{g}$

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.江中某轮渡站两岸的码头A和B正对,如图所示,水流速度恒定且小于船速.若要使渡船直线往返于AB两码头之间,则船在航行时应(  )
A.往返时均使船垂直河岸航行B.往返时均使船头适当偏向上游一侧
C.往返时均使船头适当偏向下游一侧D.以上都不对

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系,若该振动系统的固有频率为f,则(  )
驱动力的频率/Hz203040506070
受迫振动的振幅/cm10.315.826.329.516.19.3
A.f=50 HzB.50 Hz<f<60 HzC.40 Hz<f<50 HzD.40 Hz<f<60 Hz

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.平抛运动是(  )
A.匀变速直线运动B.匀变速曲线运动C.变加速直线运动D.无法确定

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

2.某同学设计了一个研究平抛运动初速度的家庭实验装置,如图所示.在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动,他把桌子搬到竖直墙附近,使做平抛运动的钢球能打在附有白纸和复写纸的墙上,记录钢球的落点,改变桌子和墙的距离,就可以得到多组数据.
(1)为了完成实验,除了题中和图中所示的器材外还需要的器材有C.
A.天平        B.秒表        C.刻度尺         D.打点计时器
(2)实验中下列说法错误的是C
A.墙壁必须是竖直的
B.每次都应该从斜面上同一位置静止释放小球
C.实验过程中,可以在桌面上向前或向后移动斜面
D.钢球经过桌面边缘的位置的切线方向应该水平
(3)如果该同学第一次让桌子紧靠墙壁,从斜面上某一位置静止释放钢球,在白纸上得到痕迹A.以后每次将桌子向后移动距离x=10.00cm,重复刚才的操作,依次在白纸上留下痕迹B、C、D,测得 B、C间距离y1=14.58cm,C、D间距离y2=24.38cm,则小球初速度为1.0m/s(g取9.80m/s2).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.从同一高度自由下落的玻璃杯,掉在水泥地上易碎,掉在软泥地上不易碎,这是因为(  )
A.掉在水泥地上,玻璃杯的动量大
B.掉在水泥地上,玻璃杯的动量变化大
C.掉在水泥地上,玻璃杯受到的冲量大
D.掉在水泥地上玻璃杯受到的冲量和掉在软泥地上一样大,但与水泥地的作用时间短,因而受到水泥地的作用力大

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.下列说法中正确的是(  )
A.根据F=$\frac{△p}{△t}$可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它受的合外力
B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量
C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的,但有时用起来更方便
D.玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为受到的冲量太大

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.如图所示,两根等高光滑的$\frac{1}{4}$圆弧轨道,半径为r、间距为L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始,在拉力作用下以初速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处,则该过程中(  )
A.通过R的电流方向为由a→R→bB.通过R的电流方向为由b→R→a
C.R上产生的热量为$\frac{πr{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{4R}$D.流过R的电量为$\frac{πBLr}{2R}$

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