【題目】光滑的四分之一圓弧AB,半徑為R,末端與水平傳送帶平滑接觸,傳送帶BC長(zhǎng)L=5m,始終以的速度順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。一個(gè)質(zhì)量m=1kg的物塊從圓弧頂端A由靜止開始滑下,物塊通過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入水平傳送帶,物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ=0.2,傳送帶上表面在距地面的高度為H=5m,忽略空氣阻力,g。

(1)若半徑R=0.25m,求物塊滑到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力多大?離開傳送帶后的水平位移是多少?

(2)求半徑R滿足什么條件時(shí),物塊從圓弧頂端A由靜止釋放后均落到地面上的同一點(diǎn)D。

【答案】(1) , 5m (2) 0.8m≤R2.8m

【解析】

(1)物塊在圓弧上運(yùn)動(dòng),據(jù)動(dòng)能定理:-0

得到m/s

物塊在圓弧上做圓周運(yùn)動(dòng),在B點(diǎn)受力得:

根據(jù)牛頓第三定律,物塊對(duì)軌道的壓力大小為30N

物在傳送帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=μg=2m/s2

設(shè)物塊在傳送帶上全程勻加速,末速度為

得出假設(shè)成立。

物塊離開傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng),

則水平位移為X=5m

(2)要使物塊落入地面上同一點(diǎn)D,則物塊離開水平傳送帶的末速度等于傳送帶的速度V=6m/s

若物塊全程做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則

得到

即只要VB≥4m/s即可滿足條件。

物塊在圓弧軌道上,

得到R≥0.8m

若物塊滑至B點(diǎn)的速度大于皮帶的速度,則物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng),a=-μg=-2m/s2

設(shè)全程做勻減速直線運(yùn)動(dòng),則,得到 m/s

即只要VB m/s即可滿足條件。

物塊在圓弧軌道上,

得到R2.8m

因此圓弧半徑R滿足:0.8m≤R2.8m,

物塊從靜止釋放均落到地面上的同一點(diǎn)D。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,某均勻介質(zhì)中有兩列簡(jiǎn)諧橫波AB同時(shí)沿x軸正方向傳播足夠長(zhǎng)的時(shí)間,在t=0時(shí)刻兩列波的波峰正好在x=0處重合,則下列說(shuō)法中正確的是( 。

A. 處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)

B. 兩列波的頻率之比為3

C. 兩列波在相遇區(qū)域內(nèi)發(fā)生干涉現(xiàn)象

D. 時(shí)刻兩列波另一波峰重合處的最近坐標(biāo)為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】現(xiàn)如今我們的生活已經(jīng)離不開電梯,如圖所示有兩種形式的電梯,甲是商場(chǎng)中常用的扶梯,乙是居民樓中常用的直梯。則當(dāng)它們都加速上升時(shí),(加速度方向如圖所示)下列說(shuō)法正確的是

A. 甲電梯上的人受到重力、支持力和摩擦力的作用

B. 甲電梯上的人處于失重狀態(tài)

C. 乙電梯中人受到的摩擦力為零

D. 乙電梯中的人受到重力、支持力和摩擦力的作用

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在一小型交流發(fā)電機(jī)中,矩形金屬線圈abcd的面積為S、匝數(shù)為n、線圈總電阻為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(如圖甲所示),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示,矩形線圈與阻值為R的電阻構(gòu)成閉合電路,下列說(shuō)法中正確的是(  )

A. t2~t3時(shí)間內(nèi)穿過(guò)線圈磁通量的變化量為零

B. t4時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量變化率的大小為

C. t3~t4時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量為

D. t1~t5時(shí)間內(nèi)電阻R的發(fā)熱量為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,繃緊的傳送帶,始終以2 m/s的速度勻速斜向上運(yùn)行,傳送帶與水平方向間的夾角θ30°。現(xiàn)把質(zhì)量為10 kg的工件輕輕地放在傳送帶底端P處,由傳送帶傳送至頂端Q處。已知P、Q之間的距離為4 m,工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,取g10 m/s2。

(1)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明工件在傳送帶上做什么運(yùn)動(dòng);

(2)求工件從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,輕繩l1一端固定在O點(diǎn),另一端與質(zhì)量為m的物體相連。輕繩l2跨過(guò)固定在B點(diǎn)的定滑輪,一端連接物體,另一端由力F控制。在力F的作用下,物體從處于O點(diǎn)正下方的A點(diǎn)緩慢地運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中l1一直處于伸直狀態(tài)。O、B兩點(diǎn)在同一水平線上,不計(jì)一切阻力,重力加速度大小為g。下列說(shuō)法正確的是( 。

A. 物體從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中,拉力F一直變小

B. 物體從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中,輕繩的拉力一直變大

C. 物體從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中,輕繩對(duì)物體拉力可能大于mg

D. 當(dāng)輕繩與豎直方向的夾角為時(shí),拉力F大小為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,斜面傾角為θ,從斜面的P點(diǎn)分別以v02v0的速度水平拋出A、B兩個(gè)小球,不計(jì)空氣阻力,若兩小球均落在斜面上且不發(fā)生反彈,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (   )

A.A、B兩球的水平位移之比為14

B.AB兩球飛行時(shí)間之比為12

C.A、B兩球下落的高度之比為12

D.AB兩球落到斜面上的速度大小之比為12

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為探究平行板電容器電容大小決定因素的實(shí)驗(yàn)。給電容器充電后與電源斷開,即保持電量不變,則: (填“變小”、“變大”或“不變”)

(1)甲圖將B板上移,靜電計(jì)指針偏角_______,電容器的電容________;

(2)乙圖將B板左移,靜電計(jì)指針偏角_______,電容器的電容________;

(3)丙圖將電介質(zhì)插入兩板之間,靜電計(jì)指針偏角_______,電容器的電容________。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】以下說(shuō)法正確的是____

A.一個(gè)孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展,熵值較大代表著較為無(wú)序

B.某氣體的摩爾質(zhì)量為M、密度為ρ,用NA表示阿伏加德羅常數(shù),每個(gè)氣體分子的質(zhì)量為m0,每個(gè)氣體分子的體積為V0,則m0,V0

C.物體的內(nèi)能在宏觀上只與其溫度和體積有關(guān)

D.如果封閉氣體的密度變小,分子平均動(dòng)能增加,則氣體的壓強(qiáng)可能不變

E.封閉在容積不變的容器內(nèi)的氣體,若溫度升高,則氣體分子對(duì)器壁單位面積上的平均作用力增大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案