【題目】如圖,傾角為θ=37°的傳送帶AB長為l=16m,以v0=10m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動,可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從傳送帶頂端A點(diǎn)由靜止釋放,滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:
(1)滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動至傳送帶底端B點(diǎn)所用的時間;
(2)若在傳送帶底端用一小段圓弧(長度不計(jì))平滑連接一個水平軌道,滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.2,軌道右端連接一個半徑R=2m的豎直光滑圓軌道,為使滑塊在圓環(huán)內(nèi)側(cè)運(yùn)動時不脫離軌道,水平軌道應(yīng)該多長?
【答案】(1) 2s; (2)水平軌道的長度應(yīng)滿足:lCE≤11m或26m≤lCE≤36m
【解析】
(1)在滑塊速度達(dá)到傳送帶速度v0前,其受力分析如圖。
在垂直于傳送帶平面方向物體處于靜止?fàn)顟B(tài),則有:
物體受到的摩擦力大小為:
設(shè)物體運(yùn)動到D點(diǎn)時速度等于v0,則:
從A到D,由牛頓第二定律得:
所以,有:=10m/s2
從A到D所用時間為:=1s
從A到D發(fā)生的位移:=5m
同理,從D到B過程中,
所以,有:=2m/s2
DB間的距離x2=l-x1=11m
設(shè)再用時間t2滑塊運(yùn)動至傳送帶底端,則有:
解得: t2=1s
所以,滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動至傳送帶底端B點(diǎn)所用的時間為:t=t1+t2=2s
(2)由(1)可知,滑塊運(yùn)動至B點(diǎn)時的速度為v,有:=12m/s
①若滑塊能滑到圓軌道最高點(diǎn)F,則在最高點(diǎn)由牛頓第二定律得:
, 其中 FNF≥0 ,
有:m/s
從B至圓軌道最高點(diǎn),由動能定理有:
, 解得:lCE≤11m
②若滑塊能到達(dá)的最高點(diǎn)在與圓心等高的位置以下,則滑塊也不脫軌。
則由動能定理得: ,式中h'為滑塊在圓環(huán)內(nèi)上升的高度
因?yàn)椋?/span> 0≤h'≤R=2m ,
解得: 26m≤lCE≤36m
綜合①②可知,要使滑塊不脫離圓環(huán),水平軌道的長度應(yīng)滿足:
lCE≤11m 或 26m≤lCE≤36m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2018年12月8日我國發(fā)射“嫦娥四號”登月探測器,并在2019年1月3日首次造訪月球背面,實(shí)現(xiàn)對地對月中繼通信。衛(wèi)星靠近月球時被月球引力捕獲,經(jīng)過橢圓軌道Ⅰ和Ⅱ的調(diào)整,最終進(jìn)入近月圓軌道Ⅲ,并開展對月球的探測,P為三個軌道的相交點(diǎn),下列說法正確的是( )
A. 軌道Ⅱ上經(jīng)過P點(diǎn)的動能與軌道Ⅲ上經(jīng)過P點(diǎn)的動能相等
B. 衛(wèi)星在軌道Ⅰ上機(jī)械能最大
C. 沿軌道Ⅱ運(yùn)行時,在P點(diǎn)的加速度小于在Q點(diǎn)的加速度
D. 在軌道Ⅱ上由Q點(diǎn)運(yùn)行到P點(diǎn)的過程中,萬有引力對其做正功,它的動能增加,引力勢能減小,機(jī)械能不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪,兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦)P懸于空中,Q放在斜面上,均處于靜止?fàn)顟B(tài). 當(dāng)用水平向左的恒力推Q時,P、Q靜止不動,則
A. Q受到的摩擦力一定變小B. Q受到的摩擦力一定變大
C. 輕繩上拉力一定變小D. 輕繩上拉力一定不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,有三個不同的斜軌道,高度相同,在水平方向的投影長度也相同,其中甲是直線軌道,乙是兩個直線軌道通過一小段光滑圓弧連接的軌道,丙是曲線軌道?梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物體與三軌道的動摩擦因數(shù)相同,從軌道頂部由靜止釋放,到達(dá)底端時的速度大小分別為v1、v2和v3,則:
A. v1>v2>v3
B. v1=v2>v3
C. v1=v2<v3
D. v1=v2=v3
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中
(1)現(xiàn)有器材是①打點(diǎn)計(jì)時器、②交流電源、③直流電源、④紙帶、⑤帶夾子的重物、⑥刻度尺、⑦天平、⑧鐵架臺,其中該實(shí)驗(yàn)不需要的器材是____________(填器材前的序號);
(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中打出一條紙帶,紙帶上的點(diǎn)是連續(xù)打出的點(diǎn),經(jīng)過分析他認(rèn)為可以利用自由落體運(yùn)動的規(guī)律來研究,從而使問題簡化。已知電源頻率為50 Hz,則他打出的紙帶應(yīng)該是下圖中的紙帶(填甲、乙)_________,選擇該條紙帶,并利用0~1進(jìn)行驗(yàn)證,則其重力勢能的減少量為_____________,動能的增加量為________________(質(zhì)量用m表示,g=9.8m/s2,計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在做“研究平拋物體的運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)時,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平木板表面釘上復(fù)寫紙和白紙,并將該木板豎直立于槽口附近處,使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A;將木板向遠(yuǎn)離槽口方向分別平移距離x、2x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球分別撞在木板上得到痕跡B、C。若木板每次移動距離x=15.00 cm,測得A、B間距離y1=4.78 cm,B、C間距離y2=14.58 cm。(取重力加速度g=9.8 m/s2)
(1)小球初速度的表達(dá)式為v0=________。(用題給物理量符號表示)
(2)小球初速度的測量值為________m/s。(保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖為遠(yuǎn)距離輸電的示意圖,T1為升壓變壓器,原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,T2為降壓變壓器,原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4,輸電線的等效電阻為R.若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變,則下列敘述正確的是( )
A. 只增大T1的原線圈匝數(shù)n1,可增大R消耗的功率
B. 若,則電壓表V1和V2的示數(shù)相等
C. 當(dāng)用戶總電阻減小時,R消耗的功率增大
D. 當(dāng)用戶總電阻減小時,電壓表V1和V2的示數(shù)都變小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某探究小組利用氣墊導(dǎo)軌和光電門計(jì)時器等裝置探究動能定理.他們通過改變滑輪下端小盤中沙子的質(zhì)量來改變滑塊水平方向的拉力;滑塊上裝有寬為d的擋光片.實(shí)驗(yàn)中,用天平稱出小盤和沙子的總質(zhì)量為m,滑塊(帶擋光片)的質(zhì)量為M,計(jì)時器顯示擋光片經(jīng)過光電門1和2的時間分別為Δt1,Δt2.
(1)在滿足____的條件下,才可以認(rèn)為小盤和沙子的總重力所做的功等于繩的拉力對滑塊做的功.
(2)實(shí)驗(yàn)中還必須測量的物理量是________,試寫出本次需要探究的關(guān)系式__________(用測量量和已知量表示).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】幾個水球可以擋住子彈?《國家地理頻道》實(shí)驗(yàn)證實(shí):四個水球就足夠!四個完全相同的水球緊挨在一起水平排列,子彈在水球中沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動。恰好能穿出第四個水球,則可以判定( )
A. 由題干信息可以確定子彈在每個水球中運(yùn)動的時間相同
B. 由題干信息可以確定子彈穿過每個水球的時間
C. 子彈在每個水球中速度變化相同
D. 子彈穿出第三個水球的瞬時速度與全程的平均速度相等
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