【题目】如图所示,倾角为37°,长为l=16 m的传送带,转动速度为v=10 m/s,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m=0.5 kg的物体.已知sin 37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2.求:
(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间;
(2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间.
【答案】(1)4s.(2)2 s.
【解析】试题分析:(1)传送带顺时针转动时,物体相对传送带向下运动,则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上,相对传送带向下匀加速运动,根据牛顿第二定律有
mg(sin37°-μcos37°)=ma
则a=gsin37°-μgcos37°=2 m/s2,
根据l=at2得t=4s.
(2)传送带逆时针转动,当物体下滑速度小于传送带转动速度时,物体相对传送带向上运动,则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下,设物体的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得,mgsin37°+μmgcos37°=ma1
则有a1=10 m/s2
设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1,位移为x1,则有
,
x1=a1t2=5 m
l=16 m
当物体运动速度等于传送带速度瞬间,有mgsin37°>μmgcos 37°,则下一时刻物体相对传送带向下运动,受到传送带向上的滑动摩擦力——摩擦力发生突变.设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2,则
x2=l-x1=11 m
又因为x2=vt2+a2t22,则有10t2+t22=11,
解得:t2=1 s (t2=-11 s舍去)
所以t总=t1+t2=2 s.
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【题目】如图甲所示,静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端放着小物块A.某时刻,A受到水平向右的外力F作用,F随时间t的变化规律如图乙所示,即F=kt,其中k为已知常数.若物体之间的滑动摩擦力Ff的大小等于最大静摩擦力,且A、B的质量相等,则下列图中可以定性地描述长木板B运动的v-t图象的是
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【题目】从地面斜向上抛出一个质量为m的小球,当小球到达最高点时,小球具有的动能与势能之比是9:16,选地面为重力势能参考面,不计空气阻力,现在此空间加上一个平行于小球运动平面的水平电场,以相同的初速度抛出带上正电荷量为q的原小球,小球到达最高点时的动能与抛出时动能相等.已知重力加速度大小为g.试求:
(1)无电场时,小球升到最高点的时间;
(2)后来所加电场的场强大小.
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【题目】下列各组物理量中,全部是矢量的是
A. 位移、时间、速度、加速度
B. 质量、路程、位置变化量、平均速度
C. 速度的变化量、平均速度、位移、 速度变化率
D. 位移、路程、时间、加速度
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【题目】一步行者以6.0 m/s的速度跑去追赶被红灯阻停的公交车,在跑到距汽车25 m处时,绿灯亮了,汽车以1.0 m/s2的加速度匀加速启动前进,则( )
A. 人能追上公共汽车,追赶过程中人跑了36 m
B. 人不能追上公共汽车,人、车最近距离为7 m
C. 人能追上公共汽车,追上车前人共跑了43 m
D. 人不能追上公共汽车,且车开动后,人车距离越来越远
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【题目】图甲是小型交流发电机的示意图,两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为理想交流电流表,V为理想交流电压表.内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,矩形线圈通过滑环接一理想变压器,滑动触头P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压,副线圈接有可调电阻R,从图示位置开始计时,发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图象如图乙所示,以下判断正确的是( )
A.电压表的示数为10V
B.0.01s时发电机线圈平面与磁场方向平行
C.若P的位置向上移动、R的大小不变时,电流表读数将减小
D.若P的位置不变、R的大小不变,而把发电机线圈的转速增大一倍,则变压器的输入功率将增大到原来的4倍
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【题目】从地面竖直上抛一物体A,同时在离地面某一高度处有另一物体B自由落下,物体A和B运动方向不共线,两物体在空中同时到达同一高度时速率都为v,则下列说法中正确的是( )
A.物体A上抛的初速度和物体B落地时速度的大小相等,都是2v
B.物体A、B在空中运动的时间相等
C.物体A能上升的最大高度和B开始下落的高度相同
D.两物体在空中同时达到同一高度处一定是B物体开始下落时高度的中点
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【题目】如图所示,长度为的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向成370角,重力加速度为g,sin370=0.6 cos370=0.8
(1)判断小球的带点性质
(2)求该匀强电场的电场强度E的大小
(3)若将小球向左拉起至O点处于同一水平高度且细线刚好张紧,将小球由静止释放,求小球运动到最低点时的速度大小。
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【题目】一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向。两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a和b,从电容器的P点(如图)以相同的水平速度射入两平行板之间。测得a和b与电容极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:2.若不计重力,则a和b的比荷之比是( )
A.1:2 B.1:8 C.2:1 D.4:1
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