【題目】某工廠為實現(xiàn)自動傳送工件設(shè)計了如圖所示的傳送裝置,由一個水平傳送帶AB和傾斜傳送帶CD組成,水平傳送帶長度LAB=4m,傾斜傳送帶長度LCD=4.45m,傾角為θ=37°,AB和CD 通過一段極短的光滑圓弧板過渡,AB傳送帶以v1=5m/s的恒定速率順時針運轉(zhuǎn),CD傳送帶靜止.已知工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,重力加速度g=10m/s2.現(xiàn)將一個工件(可看作質(zhì)點)無初速度地放在水平傳送帶最左端 A點處,求:
(1)工件被第一次傳送到CD傳送帶上升最大高度和所用的時間;
(2)要使工件恰好被傳送到 CD 傳送帶最上端,CD 傳送帶沿順時針方向運轉(zhuǎn)的速度 v2大。v2<v1).
【答案】(1)1.8s(2)4m/s
【解析】(1)工件剛放在傳送帶 AB 上,在摩擦力作用下做勻加速運動,設(shè)其加速度大小為 a1,速度增加到v1時所用時間為t1,位移大小為s1,則由受力分析圖甲以及牛頓運動定律可得:
N1=mg; f1=μN1=ma1 聯(lián)立解得:a1=5m/s2.
由運動學(xué)公式有:t1==s=1s
由于s1<LAB,隨后在傳送帶AB上做勻速直線運動到B端,則勻速運動的時間t2為:
工件滑上CD傳送帶后在重力和滑動摩擦力作用下做勻減速運動,設(shè)其加速度大小為a2,速度減小到零時所用時間為t3,位移大小為s2,
則由受力分析圖乙以及牛頓運動定律可得:N2=mgcosθ
mgsinθ+μN2=ma2
由運動學(xué)公式有: 聯(lián)立解得:a2=10m/s2.s2=1.25m
工作沿CD傳送帶上升最大高度為:h=s2sinθ=1.25×0.6m=0.75m
沿CD上升的時間為:
故總時間為:t=t1+t2+t3=1.8s
(2)CD 傳送帶以速度 v2大小向上傳送時,當(dāng)工件的速度大于 v2時,滑動摩擦力沿傳送帶向下加速度大小仍為 a2;當(dāng)工件的速度小于 v2時,滑動摩擦力沿傳送帶向上,設(shè)其加速度大小為 a3,兩個過程的位移大小分別為s3和s4,則由受力分析圖丙
由運動學(xué)公式和牛頓運動定律可得:mgsinθ﹣μN2=ma3
LCD=s3+s4
解得:v2=4m/s
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【題目】在動摩擦因數(shù)=0.2的水平面上有一個質(zhì)量為m=2kg的物塊.物塊與水平輕彈簧相連.并由一與水平方向成=45°角的拉力拉著物塊,如圖所示,此時物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧彈力為2N,(取g=10m/s2,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力).則以下說法正確的是( )
A. 此時物塊所受的靜摩擦力可能向左為6N
B. 當(dāng)撤去拉力F的瞬間,物塊所受的靜摩擦力向右為4N
C. 當(dāng)撤去彈簧的瞬間,物塊所受的摩擦力向左為4N
D. 當(dāng)撤去彈簧的瞬間,物塊所受的摩擦力向左為3.2N
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【題目】如圖所示,一名消防隊員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中,沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑.已知這名消防隊員的質(zhì)量為60kg,他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑,滑到地面時速度恰好為零.如果他加速時的加速度大小是減速時的 2 倍,下滑的總時間為 3s,g 取 10m/s2,那么該消防隊員( )
A. 下滑過程中的最大速度為 4m/s
B. 加速與減速過程的時間之比為1:2
C. 加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為1:7
D. 加速與減速過程的位移之比為1:4
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【題目】一本書靜止在水平桌面上.桌面對書的支持力的反作用力是( )
A.地面對桌子的支持力B.書對地球的吸引力
C.地球?qū)奈?D.書對桌面的壓力
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【題目】有四個物體A、B、C、D,物體A、B運動的x-t圖像如圖甲所示;物體C、D從同一地點沿同一方向運動的v-t圖像如圖乙所示。根據(jù)圖象做出的以下判斷中正確的是
A. 物體A和B均做勻變速直線運動
B. 在0~3s的時間內(nèi),物體A、B 的間距逐漸增大
C. t=3s時,物體C、D的速度相同
D. 在0~3s的時間內(nèi),物體C 與D 的間距逐漸減小
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【題目】如圖所示為某時刻的兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中沿相同方向傳播的波形圖,此時a波上某質(zhì)點P的運動方向如圖所示,則下列說法正確的是()
A. 兩列波具有相同的波速
B. 此時b波上的質(zhì)點Q正向上運動
C. 一個周期內(nèi),Q質(zhì)點沿x軸前進(jìn)的距離是P質(zhì)點的1.5倍
D. 在P質(zhì)點完成30次全振動的時間內(nèi)Q質(zhì)點可完成20次全振動
E. a波和b波在空間相遇處會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣
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【題目】滑雪運動中當(dāng)滑雪板壓在雪地時會把雪內(nèi)的空氣逼出來,在滑雪板與雪地間形成一個暫時的“氣墊”,從而大大減小雪地對滑雪板的摩擦.然而當(dāng)滑雪板相對雪地速度較小時,與雪地接觸時間超過某一值就會陷下去,使得它們間的摩擦力增大.假設(shè)滑雪者的速度超過4m/s時,滑雪板與雪地間的動摩擦因數(shù)就會由μ1=0.25變?yōu)?/span>μ2=0.125.一滑雪者從傾角θ=37°的坡頂A處由靜止開始自由下滑,滑至坡底B后又滑上一段水平雪地,如圖所示,不計空氣阻力,坡長L=26m,取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)滑雪者從靜止開始到動摩擦因數(shù)發(fā)生變化所經(jīng)歷的時間;
(2)滑雪者到達(dá)B處的速度;
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【題目】“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗裝置如下圖所示,當(dāng)小車在一條橡皮筋作用下彈出時,橡皮筋對小車做的功記為W;當(dāng)用2條、3條、4條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次……實驗時,橡皮筋對小車做的功記為2W、3W、4W……每次實驗中小車獲得的最大速度可由打點計時器所打出的紙帶測出.
(1)關(guān)于該實驗,下列說法正確的是(多選)_____.
A.為了平衡摩擦力,實驗中可以將長木板的一端適當(dāng)墊高,使小車?yán)┻^打點計時器的紙帶自由下滑時能保持勻速運動
B.實驗儀器安裝時,可以不平衡摩擦力
C.每次實驗小車必須從同一位置由靜止彈出
D.實驗中要先接通打點計時器的電源再釋放小車
(2)下圖給出了某次實驗打出的紙帶,從中截取了測量小車最大速度所用的一段紙帶,測得A、B、C、D、E相鄰兩點間的距離分別為AB=1.48 cm,BC=1.60 cm,CD=1.62 cm,DE=1.62 cm;已知相鄰兩點打點時間間隔為0.02 s,則小車獲得的最大速度vm=________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】在“研究勻變速直線運動”的實驗中,打點計時器每隔0.02s打一次點。圖示是實驗得到的一條點跡清晰的紙帶,A、B、C、D為四個計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出。經(jīng)測量知道AB=2.20cm,BC=3.80cm,根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知打點計時器打下B點時物體的速度vB=____m/s,物體的加速度a=____m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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