【题目】如图所示,长为L=10m的水平传送带以v0=4m/s逆时针匀速转动,质量m=1kg的物块以水平初速度v=6m/s滑上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,不考虑传送带轮轴摩擦等能量损失,重力加速度g=10m/s2,则物块从滑上到离开传送带的过程中,下列说法正确的是( )
A.物块离开传送带时的速度大小为6m/s
B.摩擦力对物块先做负功再做正功
C.摩擦力对物块做的功为10J
D.因摩擦产生的热量为50J
【答案】BD
【解析】
A.刚滑上传送带时,物块做匀减速直线运动,速度减为0的位移
可知物体到达传送带最右端之前已经减速为0,之后左做匀加速运动,速度达到与传送带速度相同时,与传送带相对静止,所以再次回到出发点的速度大小为4m/s时,方向向左,因此物块离开传送带的速度为4m/s,故A错误;
B.由A选项的分析可知,物块先向右做匀减速直线,再向左做匀加速直线,所以摩擦力先做负功,再做正功,故B正确;
C.根据动能定理,摩擦力对物块做的功为
故C错误;
D.根据牛顿运动定律可知,物体的加速度
所以物体的运动时间
物体的位移为
传送带的位移为
所以物块和传送带之间的相对位移
摩擦产生的热
故D正确,
故选BD。
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【题目】如图所示为地铁站用于安全检查的装置,主要由水平传送带和x光透视系统两部分组成,传送过程传送带速度不变。假设乘客把物品轻放在传送带上之后,物品总会先、后经历两个阶段的运动,用υ表示传送带速率,用μ表示物品与传送带间的动摩擦因数,则
A. 前阶段,物品可能向传送方向的相反方向运动
B. 后阶段,物品受到摩擦力的方向跟传送方向相同
C. υ相同时,μ不同的等质量物品与传送带摩擦产生的热量相同
D. μ相同时,υ增大为原来的2倍,前阶段物品的位移也增大为原来的2倍
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【题目】如图甲所示,倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时,将质量m=1kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上,物体相对地面的v﹣t图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向,取重力加速度g=10m/s2。则( )
A.传送带的速率v0=10m/s
B.传送带的倾角θ=30°
C.物体与传送带之间的动摩擦因数=0.5
D.0~2.0s内物体在传送带上留下的痕迹为6m
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【题目】如图所示,倾角θ =30°的固定斜面上有一质量m=1 kg的物体,物体连有一原长l0=40 cm的轻质弹簧,在弹簧B端给弹簧一沿斜面向下的推力F,使物体沿斜面向下以加速度a1=1 m/s2做匀加速运动,此时弹簧长度l1=30 cm。已知物体与斜面间的动摩擦因数,弹簧始终平行于斜面,重力加速度g=10 m/s2。(弹簧始终在弹性限度内)
(1)求推力F的大小和弹簧的劲度系数k;
(2)若在弹簧B端加一沿斜面向上的拉力使物体沿斜面向上做加速度a2=2.2 m/s2的匀加速运动,求弹簧的长度l2。
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【题目】如图所示,跳楼机是常见的大型机动游乐设备。这种设备的座舱装在竖直柱子上,由升降机送至高处后使其自由下落(不计阻力),一段时间后,启动制动系统,座舱匀减速运动到地面时刚好停下。下列说法正确的是( )
A. 自由下落阶段和制动阶段乘客机械能的变化量相等
B. 自由下落阶段和制动阶段,乘客所受合力的冲量相同
C. 自由下落阶段和制动阶段,乘客所受重力做的功一定相等
D. 整个下落过程中,乘客的最大速度是全程平均速度的两倍
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【题目】用质量为M的吸铁石,将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上。某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力F轻拉白纸,吸铁石和白纸均未移动,如图所示。则下列说法中不正确的是( )
A.吸铁石受到的摩擦力大小为
B.吸铁石受到的摩擦力大小为Mg
C.白纸受到黑板摩擦力大小为
D.白纸受到两个摩擦力的作用
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【题目】为了测量木块与木板间的动摩擦因数,某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置,让木块从倾斜木板上一点A由静止释放,位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机,描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t的变化规律,如图乙所示。
(1)根据上述图线,计算0.4s时木块的速度大小_____m/s, 木块加速度大小______ 。(保留两位有效数字)
(2)为了测定动摩擦因数,还需要测量的量是__________________。(已知当地的重力加速度g)
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【题目】如图所示为某款弹射游戏示意图,光滑平台面上有固定发射器、固定竖直光滑圆轨道、四分之一粗糙圆轨道AB(末端与平台面相切并可在平台上移动)。将发射器的弹簧压缩一定距离后释放,粗糙小球从O点弹出并从C点进入圆轨道绕转一周后继续在平直轨道上前进,从A点沿AB向上运动。已知小球质量m=1kg,滑块AB的质量M=1kg,竖直光滑圆轨道半径R1=1.0m,四分之一圆轨道AB半径R2=1.7m,小球到达竖直圆轨道最高点时对轨道的压力为F=5N,忽略空气阻力,小球可视为质点。取g=10m/s2,求:
(1)小球被弹射前弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
(2)若滑块AB固定,小球恰能到达滑块的最高点B,则小球离开弹簧到运动到B点过程中克服摩擦力做的功
(3)若解除滑块AB固定,换用同质量光滑小球重复上述过程,当小球恰运动到四分之一圆轨道最高点B的瞬间,锁定滑块AB,小球离开滑块后在空中运动到最小速度最小时水平位移和竖直位移的比值多大?
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【题目】太空中存在离其他恒星很远、由三颗星体组成的三星系统,可忽略其他星体对它们的引力。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是直线三星系统A——三颗星体始终在一条直线上;另一种是三角形三星系统B——三颗星体位于等边三角形的三个顶点上。已知某三星系统A每颗星体的质量均为m,相邻两颗星体中心间的距离都为R;某三星系统B的每颗星体的质量恰好也均为m,且三星系统A外侧的两颗星体与三星系统B每颗星体做匀速圆周运动的周期相等。引力常量为G,则
A. 三星系统A外侧两颗星体运动的角速度大小为
B. 三星系统A外侧两颗星体运动的线速度大小为
C. 三星系统B的运动周期为
D. 三星系统B任意两颗星体中心间的距离为
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