练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网传送带以稳定的速度v=6m/s顺时针转动，传送带与水平面的夹角θ=37°，现在将一质量m=2kg的物体（可以看作质点）轻放在其底端，传送带顶端平台上的人通过轻绳以恒定的拉力F=20N拉物体，经过一段时间物体被拉到斜面顶端，如图所示，已知传送带底端与顶端的竖直高度H=6m，物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.25，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（ g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8）
    （1）从底端开始经多长时间物体与传送速度相同？
    （2）若达到共速后保持拉力不变，物体还需多长时间到达斜面顶端？
    （3）若物体与传送带达到速度相等的瞬间，突然撤去拉力，物体还需要多长时间离开传送带？（结果可用根式表示）
    分析：（1）先假设传送带足够长，对滑块受力分析，根据牛顿第二定律求解出加速度，根据速度时间公式列方程求物体与传送速度相同所用的时间，
    （2）当速度等于传送带速度后，通过受力分析，可以得出物体继续运动的加速度大小，最后得到总时间；
    （3）若在物体与传送带达到同速瞬间撤去恒力F，物体将先匀加速上升再匀加速下滑，先受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度，然后根据运动学公式列式求解．
    解答：解：（1）物体在达到与传送带速度v=6m/s相等前，有：
    F+μmgcos37°-mgsin37°=ma1 
    解得a1=6m/s2
    由v=a1t1，得：t1=1s   
    位移  x1=
    v2-0
    2a1
    =
    62-0
    2×6
    =3m
    （2）达到共速后，在拉力作用下继续加速，则所受摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律有：F-μmgcos37°-mgsin37°=ma2
    解得a2=2m/s2，物体匀加速上滑
    位移x2=
    H
    sin37°
    -3m=7m
    则   x2=vt2+
    1
    2
    a2t22
    解得t2=1s；
    （3）在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F，
    由于μmgcos37°=4N，mgsin37°=12N，
    故mgsin37°＞μmgcos37°，则此后物体做匀减速运动，加速度大小为a3
    mgsin37°-μmgcos37°=ma3
    解得：a3=4m/s2
    设再过t3时间物体的速度减为零，则a3t3=v，得：t3=
    6m/s
    4m/s2
    =1.5s
    此过程物体通过的位移为：
    x3=
    v2-0
    2a3
    =4.5m；
    由于传送带总长为10m，x1+x3=3m+4.5m=7.5m＜10m，说明此后物体速度减速为零后沿传送带以a3加速下滑．
    设下滑的时间为t4，则有：7.5m=
    1
    2
    a3t42
    代入数据得：t4=
    		15
    2
    s；
    故撤去拉力，物体还需要时间t′=t3+t4=（
    3
    2
    +
    		15
    2
    ）s
    答：（1）从底端开始经1s时间物体与传送速度相同．
    （2）若达到共速后保持拉力不变，物体还需1时间到达斜面顶端．
    （3）若物体与传送带达到速度相等的瞬间，突然撤去拉力，物体还需要
    3+
    		15
    2
    s时间离开传送带．
    点评：本题关键是会分阶段判断物体的运动情况，多次受力分析，根据牛顿第二定律求解出加速度，然后根据运动学公式列式求解位移．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    传送带以稳定的速度v=6m/s顺时针转动，传送带与水平面的夹角θ=37°，现在将一质量m=2kg的物体（可以看作质点）放在其底端，传送带顶端平台上的人通过轻绳以恒定的拉力F=20N拉物体，经过一段时间物体被拉到斜面顶端，如图所示，已知传送带底端与顶端的竖直高度H=6m，物体与传送带之间的动摩擦因数为0.25，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8）
    （1）求物体从底端运动到顶端所用的时间；
    （2）若物体与传送带达到速度相等的瞬间，突然撤去拉力，物体还需要多长时间离开传送带？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2013-2014学年四川省高三上学期期中考试物理试卷（解析版） 题型：计算题

    （20分）传送带以稳定的速度v=6m/s顺时针转动，传送带与水平面的夹角θ=37°，现在将一质量m=2kg的物体（可以看作质点）轻放在其底端，传送带顶端平台上的人通过轻绳以恒定的拉力F=20N拉物体，经过一段时间物体被拉到斜面顶端，如图所示，已知传送带底端与顶端的竖直高度H=6m，物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.25，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．

    （g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8）

    （1）从底端开始经多长时间物体与传送速度相同?

    （2）若达到共速后保持拉力不变，物体还需多长时间到达斜面顶端？

    （3）若物体与传送带达到速度相等的瞬间，突然撤去拉力，物体还需要多长时间离开传送带？(结果可用根式表示)

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    传送带以稳定的速度v=6m/s顺时针转动，传送带与水平面的夹角θ=37°，现在将一质量m=2kg的物体（可以看作质点）放在其底端，传送带顶端平台上的人通过轻绳以恒定的拉力F=20N拉物体，经过一段时间物体被拉到斜面顶端，如图所示，已知传送带底端与顶端的竖直高度H=6m，物体与传送带之间的动摩擦因数为0.25，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8）
    （1）求物体从底端运动到顶端所用的时间；
    （2）若物体与传送带达到速度相等的瞬间，突然撤去拉力，物体还需要多长时间离开传送带？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2013年高考物理备考复习卷3：牛顿运动定律（解析版） 题型：解答题

    传送带以稳定的速度v=6m/s顺时针转动，传送带与水平面的夹角θ=37°，现在将一质量m=2kg的物体（可以看作质点）放在其底端，传送带顶端平台上的人通过轻绳以恒定的拉力F=20N拉物体，经过一段时间物体被拉到斜面顶端，如图所示，已知传送带底端与顶端的竖直高度H=6m，物体与传送带之间的动摩擦因数为0.25，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8）
    （1）求物体从底端运动到顶端所用的时间；
    （2）若物体与传送带达到速度相等的瞬间，突然撤去拉力，物体还需要多长时间离开传送带？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案