【題目】如圖所示為某鋼鐵廠的鋼錠傳送裝置,斜坡長為L=20m,高為h=2m,斜坡上緊排著一排滾筒。長為l=8m、質(zhì)量為1×103kg的鋼錠ab放在滾筒上,鋼錠與滾筒間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,工作時由電動機帶動所有滾筒順時針勻速轉(zhuǎn)動,使鋼錠沿斜坡向上移動,滾筒邊緣的線速度均為v=4m/s。假設(shè)關(guān)閉電動機的瞬時所有滾筒立即停止轉(zhuǎn)動,鋼錠對滾筒的總壓力的大小近似等于鋼錠的重力。取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=10m/s2。試求:
(1)鋼錠從坡底(如圖所示位置)由靜止開始運動,直到b端到達坡頂所需的最短時間。
(2)鋼錠從坡底(如圖所示位置)由靜止開始運動,直到b端到達坡頂?shù)倪^程中電動機至少要工作多長時間?
【答案】(1)4s (2)3.5s
【解析】試題分析:(1)分析可知,欲使b端到達坡頂所需要的時間最短,需要電動機一直工作,則鋼軌先做勻加速直線運動,當(dāng)它的速度等于滾筒邊緣的線速度后,做勻速直線運動,鋼錠開始受到的滑動摩擦力為:
設(shè)斜坡與水平面的夾角為α,由牛頓第二定律有:
代入數(shù)據(jù)解得:
鋼錠做勻加速運動的時間:,位移:
鋼錠做勻速直線運動的位移:
做勻速直線運動的時間:
所需最短時間
(2)要使電動機工作時間最短,鋼錠的最后一段運動要關(guān)閉電動機,鋼錠勻減速上升,b端到達坡頂時速度剛好為零.
勻減速上升時,由牛頓第二定律得:
代入數(shù)據(jù)解得:
勻減速運動時間:
勻減速運動位移:
電動機至少要工作的時間:
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【題目】一帶有乒乓球發(fā)射機的乒乓球臺如圖所示。水平臺面的長和寬分別為和,中間球網(wǎng)高度為h,發(fā)射機安裝于臺面左側(cè)邊緣的中點,能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球,發(fā)射點距臺面高度為3h。不計空氣的作用,重力加速度大小為g,若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi),通過選擇合適的方向,就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺面上,則v的最大取值范圍是
A.
B.
C.
D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】兩端開口、內(nèi)表面光滑的U形管處于豎直平面內(nèi),如圖所示質(zhì)量均為m=10kg的活塞A、B在外力作用下靜止于左右管中同一高度h處,將管內(nèi)空氣封閉,此時管內(nèi)外空氣的壓強均為P0=1.0×105Pa左管和水平管橫截面積S1=10 cm2,右管橫截面積S2 =20cm2,水平管長為3h,現(xiàn)撤去外力讓活塞在管中下降,求兩活塞穩(wěn)定后所處的高度。(活塞厚度均大于水平管直徑,管內(nèi)氣體初末狀態(tài)溫度相同,g取10 m/s2)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出了重要貢獻,下列說法中正確的是
A. 牛頓通過理想斜面實驗提出力并不是維持物體運動的原因
B. 伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律
C. 卡文迪許通過實驗測出了引力常量
D. 愛因斯坦相對論的創(chuàng)立表明牛頓運動定律是錯誤的
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【題目】利用如圖所示裝置“驗證機械能守恒定律”。把裝有遮光條的滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上的A處,光電門安裝在B處,滑塊用細(xì)繩通過定滑輪與購買相連。將滑塊從A位置釋放后,光電計時器記錄下遮光條通過光電門的時間為,測得滑塊(含遮光條)質(zhì)量為M、鉤碼總質(zhì)量為m、遮光條寬度為d,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g
(1)實驗中還需要測量的物理量是______________(說明其物理意義并用符號表示);
(2)本實驗中驗證機械能守恒的表達式為______________(用以上對應(yīng)物理量的符號表示);
(3)若實驗數(shù)據(jù)表明系統(tǒng)動能增加量明顯大于重力勢能減少量,可能的原因是__________
①鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量M
②鉤碼總質(zhì)量m與滑塊質(zhì)量M相差不大
③氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)水平,且左高右低
④氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)水平,且左低右高
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】小球沿斜面滾下,依次經(jīng)過A、B、C三點,已知AB=6m,BC=10m,球通過AB、BC路程所用時間均為2s,則小球經(jīng)過A、B、C三點時的瞬時速度是( )
A.vA=2m/s,vB=3m/s,vC=4m/s
B.vA=2m/s,vB=4m/s,vC=6m/s
C.vA=3m/s,vB=4m/s,vC=5m/s
D.vA=3m/s,vB=5m/s,vC=7m/s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲車以10 m/s的速度在平直的公路上勻速行駛,乙車以4 m/s的速度與甲車平行同向做勻速直線運動.甲車經(jīng)過乙車旁邊時開始以0.5 m/s2的加速度剎車,從甲車剎車開始計時,求:
(1)乙車在追上甲車前,兩車相距的最大距離;
(2)乙車追上甲車所用的時間.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示是兩個等量異種點電荷,周圍有1、2、3、4、5、6各點,其中1、2之間距離與2、3之間距離相等,2、5之間距離與2、6之間距離相等.兩條虛線互相垂直且平分,那么關(guān)于各點電場強度和電勢的敘述正確的是( )
A. 1、3兩點電場強度相同
B. 5、6兩點電場強度相同
C. 4、5兩點電勢相同
D. 1、3兩點電勢相同
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