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(12分)如图所示为某工厂将生产工件装车的流水线原理示意图。设AB段是距水平传送带装置高为H=1.25m的光滑曲面,水平段BC使用水平传送带装置传送工件,工件经C点抛出后落在固定车厢中。已知BC长L=3m,工件可视为质点,传送带与工件间的动摩擦因数为μ=0.4。设质量m=lkg的工件由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失,取g= l0m/s2。求:

(1)当传送带静止时,工件运动到C点时的速度是多大?
(2)当传送带以v=8m/s顺时针方向匀速转动时,在工件运动到C点的过程中因摩擦而产生的内能是多少?

(1)1m/s (2)4J

解析试题分析:(1)设工件质量为m,当皮带静止时,工件从A运动至C过程,
根据动能定理有  mgH-µmgL=mvc2/2-0
代入数据解得:vc=1m/s
(2) 工件从A运动至B过程,根据动能定理有
mgH=mvB2/2-0
解得vB=5m/s
当皮带以v=8m/s顺时针方向匀速转动时,工件先做匀加速运动
对工件根据牛顿第二定律有µmg=ma    a= µg=4m/s2
设工件速度加速到皮带速度v=8m/s相同时,经过的时间为t
v-vB=at  t=0.75s
在t时间内工件对地的位移工件4.875m>3m,说明工件在传送带上全程都是被加速。
或利用 得<8m/s,说明工件在传送带上全程都是被加速。
设工件在传送带上实际被加速的时间为t1
代入数据解得:t1=0.5s (另一解t1=-3s舍去)
或利用,代入数据解得:t1=0.5s
在t1时间传送带对地的位移为s,
工件相对于传送带的位移
由功能关系可知:由摩擦产生的内能
考点:本题考查动能定理、牛顿第二定律、运动学关系和摩擦生热的计算方法的掌握。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(15分)右图是一个十字路口的示意图,每条停车线到十字路中心O的距离均为20m。一人骑电动助力车以7m/s的速度到达停车线(图中A点)时,发现左前方道路一辆轿车正以8m/s的速度驶来,车头已抵达停车线(图中B),设两车均沿道路中央作直线运动,助力车可视为质点,轿车长4.8m,宽度可不计。

(1)请通过计算判断两车保持上述速度匀速运动,是否会发生相撞事故。
(2)若助力车保持上述速度匀速运动,而轿车立即作匀减速直线运动,为避免发生相撞事故,轿车的加速度至少要多大。

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(12分)一物体以一定的初速度冲上一倾角为θ的斜面,结果最后静止在斜面上,如下图所示,在第1 s内位移为6 m,停止运动前的最后1 s内位移为2 m,求:

(1)在整个减速运动过程中质点的位移大小;
(2)整个减速过程共用多少时间.

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我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3 s,而后才会变成黄灯,再在3秒黄灯提示后再转为红灯。2013年1月1日实施新的交通规定:黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行,车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯,属于交通违章行为。(本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动)
(1)若某车在黄灯开始闪烁时刹车,要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18 m,该车刹车前的行驶速度不能超过多少?
(2)若某车正以v0=15 m/s的速度驶向路口,此时车距停车线的距离为L=48.75 m,当驾驶员看到绿灯开始闪烁时,经短暂考虑后开始刹车,该车在红灯刚亮时恰停在停车线以内。求该车驾驶员的允许的考虑时间。

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(10分)2003年低空跳伞运动正式登陆中国,2005年北京中央电视塔低空跳伞国际公开赛上,我国5名优秀跳伞运动员跳下北京最具代表性的建筑物---中央电视塔,为北京市民带来一场精彩绝伦的低空跳伞表演。比赛过程中每名参赛选手从距地面233m高的跳台跳下,运动员离开跳台在竖直方向作自由落体运动.运动一段时间后,打开降落伞,伞张开后运动员就以12.5 m/s2的加速度做匀减速运动,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不超过5m/s,求:
(1)运动员打开降落伞前自由下落的最大距离为多少?
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(12分)如图所示,光滑水平面上静止放置着一辆平板车A。车上有两个小滑块B和C(都可视为质点),B与车板之间的动摩擦因数为μ,而C与车板之间的动摩擦因数为2μ,开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度v0相向滑行。经过一段时间,C、A的速度达到相等,此时C和B恰好发生碰撞。已知C和B发生碰撞时两者的速度立刻互换,A、B、C三者的质量都相等,重力加速度为g。设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力。   求:

(1)开始运动到C、A的速度达到相等时的时间t;   
(2)平板车平板总长度L;   
(3)若滑块C最后没有脱离平板车,求滑块C最后与车相对静止时处于平板上的位置。    

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⑴根据v2—s图象所提供的信息,计算出斜面倾角θ和匀强磁场宽度d;
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一辆车顶光滑的平板车长L=2 m,高=O.8 m,质量M=12 kg,在牵引力为零时,仍在向前运动。车与路面的动摩擦因数为O.3,当车速为=7 m/s时,把一个质量为m=1 kg的物体(可视为质点)轻轻地放在车顶前端,如图所示,问物体落地时,物体距车的前端有多远?(g=10m/s2

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(2)若A球从斜面上h1高度处自由下滑的同时,B球受到恒定外力作用从C点以加速度a由静止开始向右运动,则a为多大时,A球有可能追上B球?

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