如圖所示，x軸與水平傳送帶重合，坐標原點O在傳送帶的左端，傳送帶長L＝8m，傳送帶右端Q點和豎直光滑圓軌道的圓心在同一豎直線上，皮帶勻速運動的速度v0＝5m/s。一質(zhì)量m＝1kg的小物塊輕輕放在傳送帶上xP＝2m的P點，小物塊隨傳送帶運動到Q點后恰好能沖上光滑圓弧軌道的最高點N點。小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度g＝10 m/s2。求：

（1）N點的縱坐標；
（2）從P點到Q點，小物塊在傳送帶上運動系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量；
（3）若將小物塊輕放在傳送帶上的某些位置，小物塊均能沿光滑圓弧軌道運動（小物塊始終在圓弧軌道運動不脫軌）到達縱坐標yM=0.25m的M點，求這些位置的橫坐標范圍。
1m  12.5J  7m≤x≤7 .5m和0≤x≤5 .5m

試題分析：可先求出P到Q過程的加速度，在根據(jù)運動學公式列式求解出Q點的速度；在N點，重力恰好提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律和勻速圓周運動公式可求出半徑，求出摩擦力和相對位移可根據(jù)Q=f?△S求出熱量．當物塊能到達N點時不會脫離軌道，若能到達的高度超過半徑又沒到達N點則會脫離軌道，若能到達高度不超過半徑則不會脫離軌道，可根據(jù)能量守恒求出對應的位移，從而求出坐標；
小物塊在傳送帶上的加速度
小物塊與傳送帶共速時，所用的時間
運動的位移
故有：
由機械能守恒定律得，解得
（2）小物塊在傳送帶上相對傳送帶滑動的位移

產(chǎn)生的熱量
（3）設在坐標為x1處將小物塊輕放在傳送帶上，若剛能到達圓心右側(cè)的M點，由能量守恒得：
μmg(L－x1)＝mgyM       
代入數(shù)據(jù)解得x1＝7.5 m
μmg(L－x2)＝mgyN   
代入數(shù)據(jù)解得x2＝7 m
若剛能到達圓心左側(cè)的M點，由(1)可知x3＝5.5 m
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分） 滑板運動是一項陸地上的“沖浪運動”，滑板運動員可在不同的滑坡上滑行，做出各種動作給人以美的享受。如圖甲所示，abcdef為同一豎直平面上依次平滑連接的滑行軌道，其中ab段水平，H=3m，bc段和cd段均為斜直軌道，傾角θ=37º，de段是一半徑R=2.5m的四分之一圓弧軌道，O點為圓心，其正上方的d點為圓弧的最高點，滑板及運動員總質(zhì)量m=60kg，運動員滑經(jīng)d點時軌道對滑板支持力用Nd表示，忽略摩擦阻力和空氣阻力，取g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8。除下述問(2)中運動員做緩沖動作以外，均可把滑板及運動員視為質(zhì)點。

（1）運動員從bc段緊靠b處無初速滑下，求Nd的大��；
（2）運動員改為從b點以υ0=4m/s的速度水平滑出，落在bc上時通過短暫的緩沖動作使他只保留沿斜面方向的速度繼續(xù)滑行，則他是否會從d點滑離軌道？請通過計算得出結論。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在滑冰場上，甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上，原來靜止不動，在相互猛推一下后分別向相反方向運動。假定兩板與冰面間的摩擦因數(shù)相同。已知甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量，則     
A．在推的過程中，甲推乙的力小于乙推甲的力
B．在推的過程中，甲推乙的力等于乙推甲的力
C．在分開后，甲在冰上滑行的距離比乙遠
D．在分開后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（13分）如圖，用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動力的小船沿直線拖向岸邊。已知的電動機功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船受到的阻力大小恒為f，經(jīng)過A點時的速度大小為v0，此時拖船纜繩與水平方向夾角為θ。小船從A點沿直線加速運動到B點時速度大小為v1，A、B兩點間距離為d，纜繩質(zhì)量忽略不計。求：

(1)小船在A點時，電動機牽引繩的速度v和電動機對繩的拉力F為多少；
(2)小船在B點時的加速度大小a；
(3)小船從A點運動到B點經(jīng)過多少時間t

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點沿水平方向以初速度v0拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間t落到斜坡上另一點Q，斜面的傾角為α，已知該星球半徑為R，萬有引力常量為G，求：

(1)該星球表面的重力加速度；       
(2)該星球的密度；
(3)該星球的第一宇宙速度；         
(4)人造衛(wèi)星繞該星球做勻速圓周運動的最小周期．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，將一個光滑、絕緣的擋板ABCD固定在光滑、絕緣的水平面上，AB段為直線形擋板， BCD段是半徑為R的圓弧形擋板，且AB與BCD相切。擋板處于場強為E的勻強電場中，電場方向與圓直徑MN平行�，F(xiàn)將帶電量為q、質(zhì)量為m的小球從擋板內(nèi)側(cè)的A點由靜止釋放，小球沿擋板內(nèi)側(cè)恰好過M點運動到D點后拋出，下列判斷正確的是  
A．小球帶正電或帶負電均可完成上述運動過程
B．小球運動到N點時動能最大
C．AN兩點間沿電場線方向的距離為
D．小球運動到C點時，擋板對小球的彈力為3qE

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（15分）如圖所示，一半徑為R=0.2m的豎直粗糙圓弧軌道與水平地面相接于B點，C、D兩點分別位于軌道的最低點和最高點。距地面高度為h=0.45m的水平臺面上有一質(zhì)量為m=1kg可看作質(zhì)點的物塊，物塊在水平向右的恒力F=4N的作用下，由靜止開始運動，經(jīng)過t=2s時間到達平臺邊緣上的A點，此時撤去恒力F，物塊在空中運動至B點時，恰好沿圓弧軌道切線方向滑入軌道，物塊運動到圓弧軌道最高點D時對軌道恰好無作用力。物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，空氣阻力不計，取 g=10m/s2。求

（1）物塊到達A點時的速度大小vA。
（2）物塊到達B點時的速度大小vB。
（3）物塊從B點運動到D點過程中克服摩擦力所做的功。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，A、B是兩個帶電量相等的異種點電荷，A帶正電，B帶負電，OO′為兩點電荷連線的垂直平分線，P點是垂足，若從P點以大小為v0的初速度發(fā)射一個質(zhì)子，則

A．若質(zhì)子初速度方向由P指向A，則質(zhì)子在接近A點的過程中速度越來越大
B．若質(zhì)子初速度方向由P指向B，則質(zhì)子在接近B點的過程中加速度越來越大 
C．若質(zhì)子初速度方向由P指向O，則質(zhì)子在運動的過程中加速度的大小不變
D．若質(zhì)子初速度方向由P指向O，則質(zhì)子在運動的過程中加速度的方向不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，用絕緣細線拴一帶負電小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，勻強電場方向豎直向下，則(　　)
A．當小球運動到最高點a時，線的張力一定最小
B．當小球運動到最低點b時，小球的速度一定最大
C．當小球運動到最高點a時，小球的電勢能最小
D．小球在運動過程中機械能守恒

查看答案和解析>>

同步練習冊答案