如圖所示,傾角θ=37°的傳送帶上,上、下兩端相距S=7m.當(dāng)傳送帶以u(píng)=4m/s的恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),將一個(gè)與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25的物塊P輕放于A端,P從A端運(yùn)動(dòng)到B端所需的時(shí)間是多少?
分析:滑塊剛放上傳送帶時(shí)受到重力、支持力和沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律求解出加速度,再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解;當(dāng)滑塊速度增大到等于傳送帶速度后,由于重力的下滑分力大于滑動(dòng)摩擦力,故物體繼續(xù)加速下滑,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度后,再次根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求出,得到總時(shí)間.
解答:解:設(shè)P初始下滑的加速度為a1,則有mgsinθ+μmgcosθ=ma1
解得a1=g(sinθ+μcosθ)=8m/s2
前一段加速滑下時(shí)間t1=
u
a
=0.5s

當(dāng)P加速到u時(shí),P發(fā)生的位移S1=
u2
2a1
=1m<7m

此后P,繼續(xù)加速下滑,設(shè)加速度為a2,
有mgsinθ-μmgcosθ=ma2,所以 a2=4m/s2
根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式,有L-S1=ut2+
1
2
a2
t
2
2

解得后一段加速滑下時(shí)間t2=1s
P從A到B總時(shí)間t=t1+t2=1.5s
即P從A端運(yùn)動(dòng)到B端所需的時(shí)間是為1.5s.
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵分析清楚小滑塊的運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)牛頓第二定律求解出兩段加速過程的加速度,再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,傾角為37°斜面上方有一小球以一定的速度水平拋出,在空中飛行2s后恰好垂直撞在斜面上,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)小球拋出后2s時(shí)間內(nèi)下落的高度;
(2)拋出時(shí)初速度的大;
(3)從拋出到落在斜面上過程中小球合位移的大小和方向(結(jié)果可以保留根號(hào),方向用位移與水平方向夾角的正切值表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,傾角為30°的光滑斜面的下端有一水平傳送帶,傳送帶正以6m/s的速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向如圖所示.一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體(物體可以視為質(zhì)點(diǎn)),從h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑,物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí),不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面,都不計(jì)其動(dòng)能損失.物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端AB的中點(diǎn)處,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)傳送帶左右兩端AB間的距離L.
(2)上述過程中物體與傳送帶組成的系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量.
(3)物體隨傳送帶向右運(yùn)動(dòng),最后沿斜面上滑的最大高度h′.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?徐州一模)如圖所示,傾角θ=37゜的傳送帶AB長(zhǎng)L=20m,以v=5m/s速度沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng).質(zhì)量M=lkg的木塊由AB的中點(diǎn)c從靜止開始下滑,0.5s后被一顆質(zhì)量 m=20g的子彈以速度v0=500m/s沿傳送帶向上正對(duì)射入,子彈穿出時(shí)的速度u=200m/s.以后每隔1.5s就有一顆質(zhì)量和速度相同的子彈射人木塊.設(shè)子彈射穿木塊的時(shí)間極短,且每次射人時(shí)木塊對(duì)子彈的阻力相同.已知木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,sin37゜=0.60,cos37゜=O.80,g取lOm/s2.求:
(1)在被第二顆子彈擊中前.木塊離傳送帶下端A點(diǎn)的最大距離;
(2)木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈擊中;
(3)在木塊從c點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到最終離開傳送帶的過程中,子彈、木塊和傳送帶這一系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?松江區(qū)二模)如圖所示,傾角θ=30°、寬度L=1m的足夠長(zhǎng)為U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、范圍充分大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上.現(xiàn)用一平行導(dǎo)軌的牽引力F,牽引一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω、垂直導(dǎo)軌的金屬棒ab,由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)(ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直,不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦).問:
(1)若牽引力為恒力,且F=9N,求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1
(2)若牽引力功率恒為72W,求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2
(3)若金屬棒受向上拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時(shí),突然撒力,此后金屬棒又前進(jìn)了0.48m,其間,即從撒力至棒速為0時(shí)止,金屬棒發(fā)熱1.12J.問撒力時(shí)棒速v3多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,傾角θ=37°的固定斜面AB長(zhǎng)L=18.4m,質(zhì)量為M=1kg的木塊由斜面中點(diǎn)C從靜止開始下滑,0.5s后被一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以v0=500m/s沿斜面向上的速度正對(duì)射入并穿出,穿出速度u=200m/s.以后每隔1.0s就有一顆子彈射入木塊,設(shè)子彈射穿木塊的時(shí)間極短,且每次射入木塊對(duì)子彈的阻力相同.已知木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:
(1)在被第二顆子彈擊中前,木塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)的最大距離?
(2)木塊在斜面上最多能被多少顆子彈擊中?
(3)在木塊從C點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到最終離開斜面的過程中,子彈、木塊和斜面一系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱能是多少?

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