如圖所示,甲、乙兩小球靜止在光滑水平面上,甲、乙的質(zhì)量分別是2kg和1kg,在強(qiáng)大的內(nèi)力作用下分離,分離時(shí)甲的速度v1=2m/s,乙小球沖上速度為v0=2m/s的水平傳送帶上(傳送帶速度保持不變),乙與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,DEF是光滑細(xì)圓管,其中D點(diǎn)與水平面相切,EF是半經(jīng)為R=0.1m圓弧,乙小球的直經(jīng)比細(xì)管直經(jīng)略小點(diǎn),乙小球離開(kāi)傳送帶時(shí)與傳送帶速度相等,從D處進(jìn)入細(xì)管到達(dá)細(xì)管的最高點(diǎn)F水平飛出,求:
(1)乙小球沖上傳送帶時(shí)的速度;
(2)傳送帶的水平距離L應(yīng)滿足的條件?
(3)乙小球運(yùn)動(dòng)到細(xì)管的最高點(diǎn)F時(shí)對(duì)細(xì)管的作用力(要回答對(duì)細(xì)管上壁還是下壁的作用力)
(1)甲、乙兩小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以甲的速度方向?yàn)檎较,由?dòng)量守恒定律得:
mv-mv=0,
代入數(shù)據(jù)解得:v=4m/s;
(2)v>v0,乙小球在傳送帶上做勻減速運(yùn)動(dòng),對(duì)乙,由牛頓第二定律得:
a=
f
m
=
μmg
m
=μg

由勻變速運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得,乙的位移:s=
v2乙
-
v20
2a
=3m

傳送帶水平距離應(yīng)滿足的條件是:L≥s=3m;
(3)球由D到F過(guò)程中,由機(jī)械能守恒定律得:
1
2
m
v20
=
1
2
m
v2
+mgR
,
代入數(shù)據(jù)解得:v=
2
m/s
,
乙小球在最高點(diǎn)F,由牛頓第二定律得:mg+F=m
v2
R

代入數(shù)據(jù)解得:F=10N,
F是正值說(shuō)明是細(xì)管的上壁對(duì)小球有向下的壓力,
由牛頓第三定律知,小球?qū)?xì)管的上壁有向上的作用力,大小10N;
答:(1)乙小球沖上傳送帶時(shí)的速度為4m/s;
(2)傳送帶的水平距離L應(yīng)滿足L≥3m;
(3)乙小球運(yùn)動(dòng)到細(xì)管的最高點(diǎn)F時(shí),小球?qū)?xì)管的上壁有向上的作用力,大小10N.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)10m的位移速度大小為10m/s,則物體的加速度大小為_(kāi)_____m/s2,受到的合力大小為_(kāi)_____N.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,長(zhǎng)L=9m的傳送帶與水平方向的傾角θ=37°,在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以υ=4m/s的速率順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行,在傳送帶的B端有一離傳送帶很近的擋板P可將傳送帶上的物塊擋住,在傳送帶的A端無(wú)初速地放一質(zhì)量m=1kg的物塊,它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,物塊與擋板的碰撞能量損失及碰撞時(shí)間不計(jì).(g=10m/s2,sin37°=0.6)求:
(1)物塊從第一次靜止釋放到與擋板P第一次碰撞后,物塊再次上升到傳送帶的最高點(diǎn)的過(guò)程中,因摩擦生的熱;
(2)物塊最終的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及達(dá)到該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)后電動(dòng)機(jī)的輸出功率.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,已知斜面傾角30°,物體A質(zhì)量mA=0.4kg,物體B質(zhì)量mB=0.7kg,H=0.5m.B從靜止開(kāi)始和A一起運(yùn)動(dòng),B落地時(shí)速度v=2m/s.若g取10m/s2,繩的質(zhì)量及繩的摩擦不計(jì),求:
(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
(2)物體沿足夠長(zhǎng)的斜面滑動(dòng)的最大距離.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

我國(guó)擁有航空母艦后,有軍事專家預(yù)測(cè)航空母艦上的艦載機(jī)會(huì)用具有優(yōu)異性能的殲-10戰(zhàn)機(jī).殲-10戰(zhàn)機(jī)滿載起飛重量m=19500Kg,其發(fā)動(dòng)機(jī)的推力F=127000N,起飛距離x=500m,起飛時(shí)速v=77m/s,最大速度為2.0馬赫(1馬赫為340m/s).航空母艦飛行甲板長(zhǎng)L=300m,最大航速vm=15m/s.殲-10戰(zhàn)機(jī)在航空母艦上起飛速度和陸地上相同,且起飛過(guò)程可簡(jiǎn)化為勻加速運(yùn)動(dòng),所受阻力大小一樣.現(xiàn)有二種方式助殲-10戰(zhàn)機(jī)起飛,方法一:在航空母艦靜止的情況下,用彈射系統(tǒng)給飛機(jī)以一定的初速度;方法二:起飛前先讓航空母艦沿飛機(jī)起飛方向以最大速度勻速航行,并用彈射系統(tǒng)輔助.求:(所有結(jié)果均保留到整數(shù)位)
(1)殲-10戰(zhàn)機(jī)在陸地上起飛前勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度a的大小和所受阻力f的大。
(2)殲-10戰(zhàn)機(jī)以方法一起飛,彈射系統(tǒng)使飛機(jī)具有的最小速度v1;
(3)殲-10戰(zhàn)機(jī)以方法二起飛,彈射系統(tǒng)使飛機(jī)具有的最小速度v2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖1所示為某同學(xué)所安裝的“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置.若測(cè)得某一物體質(zhì)量m一定時(shí),a與F的有關(guān)數(shù)據(jù)資料如下表所示:
a/(m?s-21.984.065.958.12
F/N1.002.003.004.00

(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出a-F圖象.
(2)根據(jù)圖象判定:當(dāng)m一定時(shí),a與F的關(guān)系為_(kāi)_____.
(3)若甲、乙兩同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于沒(méi)有按照正確步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),處理數(shù)據(jù)后得出如圖3所示的a-F圖象.
試分析甲、乙兩同學(xué)可能存在的問(wèn)題:
甲:______.
乙:______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖甲所示,某人正通過(guò)定滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到高處,滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計(jì),貨物獲得的加速度a與繩子對(duì)貨物豎直向上的拉力T之間的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示.g表示當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮,由圖可以判斷(  )
A.圖象與縱軸的交點(diǎn)M的值aM=g
B.圖象與橫軸的交點(diǎn)N的值TN=mg
C.圖象的斜率等于物體的質(zhì)量m
D.圖象的斜率等于物體質(zhì)量的倒數(shù)
1
m

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一塊質(zhì)量為M=2kg,長(zhǎng)L=lm的勻質(zhì)木板放在足夠長(zhǎng)的水平桌面上,初始時(shí)速度為零.板的最左端放置一個(gè)質(zhì)量m=lkg的小物塊,小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.2,小物塊上連接一根足夠長(zhǎng)的水平輕質(zhì)細(xì)繩,細(xì)繩跨過(guò)位于桌面邊緣的定滑輪(細(xì)繩與滑輪間的摩擦不計(jì),木板與滑輪之間距離足夠長(zhǎng),g=10m/s2),要求:
(1)若木板被固定,恒力F=4N向下拉繩,求小木塊滑離木板時(shí)的速度大小v1;
(2)若不固定木板,且板與桌面間光滑,某人仍以恒力F=4N向下拉繩,求小木塊滑離木板時(shí)的速度大小v2;
(3)若不固定木板,若板與桌面間有摩擦,某人以恒定速度v=1m/s向下拉繩,為使物塊能從板的右端滑出,求板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,兩半徑為60cm的轉(zhuǎn)盤固定在間距可以調(diào)整的豎直平面上,轉(zhuǎn)盤固在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下均以5rad/s的角速度向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng).在豎直方向上一有質(zhì)量為2kg,長(zhǎng)為2m的直桿,其頂端剛好被兩轉(zhuǎn)盤夾。F(xiàn)直桿從靜止開(kāi)始在轉(zhuǎn)盤作用下向上運(yùn)動(dòng),已知直桿與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,兩轉(zhuǎn)盤分別對(duì)木桿兩側(cè)的垂直壓力為110N,g=10m/s2.求:
(1)轉(zhuǎn)盤邊緣的線速度;
(2)直桿向上穿過(guò)轉(zhuǎn)盤的時(shí)間.

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