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(15分)如图15所示,传送带的水平部分ab=2m,斜面部分bc=4m,bc与水平面的夹角α=37°。一个小物体A与传送带的动摩擦因数μ=0.25,传送带沿图示的方向运动,速率v=2 m/s.若把物体A轻放到a处,它将被传送带送到c点,且物体A不会脱离传送带.求物体A从a点被传送到c点所用的时间.(已知:sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)

 

【答案】

2.4 s

【解析】物体A轻放在a点后在摩擦力作用下向右做匀加速直线运动直到和传送带速度相等.在这一过程中有

a1=μg. ①   

x1=0.8 m<ab. ②

经历时间为t1=0.8 s. ③

此后随传送带运动到b点的时间为t2=0.6 s. ④

当物体A到达bc斜面时,由于mgsin 37°=0.6mg>μmgcos 37°=0.2mg.所以物体A将再次沿传送带做匀加速直线运动,其加速度大小为

a2=gsin 37°-μgcos 37°=4 m/s

物体A在传送带bc上所用时间满足

bc=vt3a2t

代入数据得t3=1 s⑦.(负值舍去)

则物体A从a点被传送到c点所用时间为

t=t1+t2+t3=2.4 s.  ⑧

本题考查力与运动的关系,货物在水平传动带上由滑动摩擦力提供加速度,由运动学公式可求得运动到b端的时间和速度,到达斜面传送带时,因为货物速度小于传送带速度,所以一开始货物受到传送带沿斜面向下的滑动摩擦力,由牛顿第二定律可求得此过程的加速度大小,当两者速度相等时,判断重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力,可知货物相对传送带沿斜面下滑,所受滑动摩擦力沿斜面向上,再由牛顿第二定律求得加速度大小,此题为多过程问题,分别求得三个过程的时间,取和即可

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

图甲所示是某工厂成品包装车间的光传感记录器,光敏电阻R1能接收到发光元件A发出的光,每当工件挡住A发出的光,光传感器B就输出一个电信号,并经信号处理器处理后在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图乙所示.若传送带保持匀加速运动,每个工件均相对传送带静止,且相邻工件间距依次为5、10、15、20…(单位:cm).(工件挡住的时间极短)

(1)工件的加速度为
0.2
0.2
m/s2
(2)当无光照射R1时,光传感器就输出一次
电压(填高或低)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(15分)如图甲所示,质量m1=2.0 kg 的物块A随足够长的水平传送带一起匀速运动,传送带的速度大小v=3.0 m/s,方向如图所示;在A的右侧L=2.5 m 处将质量m2=3.0 kg的物块B无初速度放上传送带.已知在AB碰后瞬间B相对传送带的速度大小为1.0 m/s,之后当其中某一物块相对传送带的速度为零时,传送带立即以大小为2.0 m/s2的加速度制动,最后停止运动.传送带的运动情况不受物块AB的影响,且AB碰撞的时间极短.设两物块与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.10.求:

 (1)物块B刚开始滑动时的加速度.

(2)碰撞后两物块的速度.

(3)两物块间的最大距离.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

图甲所示是某工厂成品包装车间的光传感记录器,光敏电阻R1能接收到发光元件A发出的光,每当工件挡住A发出的光,光传感器B就输出一个电信号,并经信号处理器处理后在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图乙所示.若传送带保持匀加速运动,每个工件均相对传送带静止,且相邻工件间距依次为5、10、15、20…(单位:cm).(工件挡住的时间极短)

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(1)工件的加速度为______m/s2
(2)当无光照射R1时,光传感器就输出一次______电压(填高或低)

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科目:高中物理 来源:2013届甘肃省兰州一中高三9月月考物理试卷(带解析) 题型:计算题

(15分)如图15所示,传送带的水平部分ab=2m,斜面部分bc=4m,bc与水平面的夹角α=37°。一个小物体A与传送带的动摩擦因数μ=0.25,传送带沿图示的方向运动,速率v=2 m/s.若把物体A轻放到a处,它将被传送带送到c点,且物体A不会脱离传送带.求物体A从a点被传送到c点所用的时间.(已知:sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)

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