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(14分)轧钢是钢材处理的重要环节.轧钢过程中,轧钢机利用一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材,使轧件在转动的轧辊间产生塑性变形,轧出所需断面形状和尺寸的钢材.轧钢机轧辊截面示意图如图所示.现需要用已知半径为0.5m的轧辊板在长铁板上表面压轧一道很浅的槽,铁板的长为7.5m、质量为15kg.已知轧辊与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0.4和0.15.铁板从一端放入工作台的轧辊下,工作时轧辊对铁板产生恒定的竖直向下的压力为150N,在轧辊的摩擦力作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽.已知轧辊转动的角速度恒为6rad/s,g取10m/s2.

(1)通过分析计算,说明铁板将如何运动?
(2)加工一块铁板需要多少时间?
(3)为能用最短时间加工出上述铁板,轧锟转动的角速度至少要调到多大?

(1)铁板先匀加速运动,再匀速运动(2)4s(3)7.8rad/s

解析试题分析:对铁板:上表面受向右(1分)
下表面受向左(1分)
由牛顿第二定律:(2分)
当铁板速度与轧辊轮边缘共速时:(1分)
前进(1分)
故之后匀速运动(1分)
由以上分析可知:铁板先匀加速运动,再匀速运动(1分)
加工一块铁板用时4s (1分)
(3)要加工一块铁板时间最短,铁板应一直匀加速运动7.5m(2分)
故由得   (2分)
轧辊转动角速度至少为(1分)
考点:考查了牛顿第二定律,运动学公式,匀速圆周运动规律

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

一辆载重汽车以v0=20m/s的正常速度匀1速行驶,当通过500m长的大桥时,汽车必须以10m/s的速度运行,汽车到达大桥前先作匀减速运动,汽车离开大桥后作匀加速运动,最后达到正常速度行驶,减速过程和加速过程汽车的加速度大小均为0.5m/s2
(1)为保证汽车过桥速度为10m/s,求汽车应该在离大桥多远处减速。
(2)从汽车减速开始计时,到汽车恢复正常速度,求汽车的运动时间。
(3)求汽车因为过桥而耽误的时间。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

物体质量为m=6kg,在水平地面上受到与水平地面成θ=37°角的斜向下F=20N的推力作用,以10m/s的速度向右做匀速直线运动,求(1)物体与地面间的摩擦因数。(2)撤去拉力后物体还能运动多大距离?(g取10m/s2

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如图所示,长L=1.5m,高h=0.45m,质量M=10kg的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动.当木箱的速度V0=3.6m/s时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50N,并同时将一个质量m=1kg的小球轻放在距木箱右端L/3的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小球脱离木箱落到地面.木箱与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取,求:

(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间;
(2)小球放上P点后,木箱向右运动的最大位移;
(3)小球离开木箱时木箱的速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)如图所示:矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O为MN的中点,半圆管的一半处于电场中。一带正电的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球可视为质点,质量为,电量为,当小球达到B点时,对管壁的压力为,重力加速度为,求:

(1)匀强电场的电场强度;(2)若小球能从矩形框的右边界NP离开电场,矩形区域MNPQ的最小面积.

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(12分)如图所示,倾角为370的粗糙斜面的底端有一个质量为1kg的凹形小滑块,与斜面间的动摩擦因数为0.25,现小滑块以某一初速度从斜面的底端上滑,同时在斜面底端正上方有一小球以水平抛出,经过t=0.4s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽,此时,小滑块还在上滑过程中。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8),g取10m/s2求:

(1)小球以水平抛出的
(2)小滑块的初速度
(3)0.4s前小滑块损失的机械能

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如题图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R,角速度为ω,铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器,可以在电动机带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零,加速度为a的匀加速直线运动.选手必须作好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高大小),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g.

①假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在距圆心以内不会被甩出转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?
②若已知H =" 5" m,L =" 8" m,a =" 2" m/s2,g =" 10" m/s2,且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他是从平台出发后经过多长时间释放悬挂器的?
③ 若电动悬挂器开动后,针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F = 0.6mg,悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力,选手在运动到上面(2)中所述位置C点时,因恐惧没有释放悬挂器,但立即关闭了它的电动机,则按照(2)中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离?

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(1)汽车匀速运动时的速度大小
(2)汽车刹车后6s内所通过的位移大小
(3)在坐标图上画出该汽车运动全过程的速度一时间图象

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

体育老师带领学生做了一个游戏,在直线跑道上距离出发点32 m、100 m的处分别放有1枚硬币,游戏规则是把这2枚硬币全部捡起来(捡硬币时,人的速度为0),看谁用的时间最短。已知某同学做匀加速运动和匀减速运动的加速度大小均为2m/s2,运动的最大速度不超过10 m/s。求该同学捡起2枚硬币所需要的最短时间。

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