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【题目】传送带被广泛应用于各行各业。由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同,物体在传送带上的运动情况也有所不同。如图所示,一倾斜放置的传送带与水平面的倾角θ=370,在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行。M、N为传送带的两个端点,MN两点间的距离L=7m。N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处先后由静止释放金属块A和木块B,金属块与木块质量均为1kg,且均可视为质点,OM间距离L=3m。sin37° = 06,cos37°=08,g取10m/s2。传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。

1金属块A由静止释放后沿传送带向上运动,经过2s到达M端,求金属块与传送带间的动摩擦因数μ1

2木块B由静止释放后沿传送带向下运动,并与挡板P发生碰撞。已知碰撞时间极短,木块B与挡板P碰撞前后速度大小不变,木块B与传送带间的动摩擦因数μ2=05。求:

a与挡板P第一次碰撞后,木块B所达到的最高位置与挡板P的距离;

b经过足够长时间,电动机的输出功率恒定,求此时电动机的输出功率。

【答案】11 2a 16m b8W

【解析】

试题分析:1金属块A在传送带方向上受摩擦力和重力的下滑分力,先做匀加速运动,并设其速度能达到传送带的速度v=2m/s,然后做匀速运动,达到M点。

金属块由O运动到M

t1+t2=t

t1+t2=2

v=at1 2=at1

根据牛顿第二定律有

由①②③式解得 t1=1s<t=2s 符合题设要求,加速度a=2m/s2

由①式解得金属块与传送带间的动摩擦因数μ1=1

2a由静止释放后,木块B沿传送带向下做匀加速运动,其加速度为a1,运动距离LON=4m,第一次与P碰撞前的速度为v1

与挡板P第一次碰撞后,木块B以速度v1被反弹,先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直到速度为v,此过程运动距离为s1;之后以加速度a1继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为s2

因此与挡板P第一次碰撞后,木块B所达到的最高位置与挡板P的距离

b木块B上升到最高点后,沿传送带以加速度a1向下做匀加速运动,与挡板P发生第二次碰撞,碰撞前的速度为v2

与挡板第二次碰撞后,木块B以速度v2被反弹,先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直到速度为v,此过程运动距离为s3;之后以加速度a1继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为s4

木块B上升到最高点后,沿传送带以加速度a1向下做匀加速运动,与挡板P发生第三次碰撞,碰撞前的速度为v3

与挡板第三次碰撞后,木块B以速度v3被反弹,先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直到速度为v,此过程运动距离为s5;之后以加速度a1继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为s6

以此类推,经过多次碰撞后木块B以2m/s的速度被反弹,在距N1m的范围内不断以加速度a2做向上的减速运动和向下的加速运动。

木块B对传送带有一与传送带运动方向相反的阻力

故电动机的输出功率

解得P=8W

练习册系列答案
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【题目】关于作用力和反作用力,下列说法中错误的是(

A. 可把物体间相互作用的任何一个力叫做作用力,另一个叫做反作用力

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B. 1~3s 内,物体做匀速运动,合外力做正功

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A. 亚里斯多德根据理想斜面实验提出力不是维持物体运动的原因

B. 牛顿根据理想斜面实验提出力不是维持物体运动的原因

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D. 伽利略根据理想斜面实验提出力是改变物体运动状态的原因

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【题目】下列说法正确的是( )

A. 任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重合

B. 用一绳子把一个物体悬挂起来物体处于完全静止状态该物体的重心不一定在绳子的延长线上

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1弹簧长度刚被锁定后A球的速度;

2在A球离开挡板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。

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2)实验测得的这些物理量若满足表达式 即可验证系统机械能守恒定律.(用实验中所测物理量相应字母表示)

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