如圖所示為某同學(xué)設(shè)計的節(jié)能運輸系統(tǒng).斜面軌道的傾角為37°,木箱與軌道之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25.設(shè)計要求:木箱在軌道頂端時,自動裝貨裝置將質(zhì)量m=2.8kg的貨物裝入木箱,木箱載著貨物沿軌道無初速滑下,當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時,自動裝貨裝置立刻將貨物卸下,然后木箱恰好被彈回到軌道頂端,接著再重復(fù)上述過程.若g取10 m/s2,sin37°=0.6 ,cos37°=0.8.求:滿足設(shè)計要求的木箱質(zhì)量.

試題分析:方法一、對上滑和下滑整個過程運用動能定理,彈簧彈力在整個過程中不做功,最終只有貨物重力做功和摩擦力做功,設(shè)木箱的質(zhì)量為,下滑的總高度為,全過程用動能定理有

代入數(shù)據(jù)解得:
方法二、在下滑過程中,木箱和貨物的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能以及摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能,上滑過程和下滑過程彈性勢能相等.設(shè)木箱沿軌道下滑的最大距離為L,彈簧被壓縮至最短時的彈性勢能為,根據(jù)能量守恒定律:
在木箱與貨物一起向下滑到卸貨過程中,則有:

卸下貨后,木箱被彈回軌道頂端,有
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得: 
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,在場強為E的勻強電場中有相距L的A、B兩點,連線AB與電場線的夾角為θ,將一電量為q的正電荷從A點移到B點。若沿直線AB移動該電荷,電場力做的功W1=__________;若沿路徑ACB移動該電荷,電場力做的功W2=____________;若沿曲線ADB移動該電荷,電場力做的功W3=____________;由此可知,電荷的電場中移動時,電場力做功的特點是                         

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖中的平行直線表示一簇垂直于紙面的等勢面.一個電量為-5.0×10-8C的點電荷,沿圖中曲線從A點移到B點,電場力做的功為(   )
A.-5.0×10-7J
B.5.0×10-7J
C.-3.5×10-6J
D.3.5×10-6J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,半徑為R的1/4光滑圓弧槽固定在小車上,有一小球靜止在圓弧槽的最低點。小車和小球一起以速度v向右勻速運動。當(dāng)小車遇到障礙物突然停止后,小球上升的高度可能是(      )
A.等于B.大于
C.小于D.與小車的速度v無關(guān)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一名射箭者把一根質(zhì)量為0.3kg的箭放在弓弦上,然后,他用一個平均為200N的力去拉弦,使其向后移動了0.9m。假定所有的能量都在箭上,那么箭離開弓的速率為    m/s,如果將箭豎直向上發(fā)射,那么它上升的高度為    m。(不計空氣阻力)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于做功與能,下列說法中錯誤的是
A.物體的重力做正功,動能一定增加
B.重力勢能等于零的物體,不可能對別的物體做功
C.物體的合外力做功為零,物體的機械能可能增加
D.除重力之外的外力對物體做功不為零,物體的機械能一定增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有一個固定的光滑直桿與水平面的夾角為53°,桿上套著一個質(zhì)量為m=2kg的滑塊(可視為質(zhì)點).用不可伸長的細繩將滑塊m與另一個質(zhì)量為M=2.7kg的物塊通過光滑的定滑輪相連接,細繩因懸掛M而繃緊,此時滑輪左側(cè)細繩恰好水平,其長度,p點與滑輪的連線與直桿垂直(如圖所示).現(xiàn)將滑塊m從圖中O點由靜止釋放,(整個運動過程中M不會觸地,g=10m/s2)。則滑塊m滑至P點時的速度大小為(   )
A.B.5m/s
C.D.2m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,物體沿弧形軌道滑下后進入足夠長的水平傳送帶,傳送帶以圖示方向勻速運轉(zhuǎn),則傳送帶對物體做功情況可能是(    )
A.始終不做功B.先做負功后做正功
C.先做正功后不做功D.先做負功后不做功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

水平傳送帶勻速運動,速度大小v,現(xiàn)將一小工件輕輕放在傳送帶上,它將在傳送帶上滑動一小段距離后,速度才達到v,而與傳送帶相對靜止,設(shè)小工件質(zhì)量為m,它與傳送帶問的動摩擦因數(shù)為μ,在m與皮帶相對運動的過程中(     )
A.工件是變加速運動
B.滑動摩擦力對工件做功
C.工件相對傳送帶的位移大小為
D.工件與傳送帶因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為

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同步練習(xí)冊答案