练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    4．如图所示，水平传送带BC左端与光滑水平面AB相连，右端与光滑曲面CD相连；在光滑的地面上距平台AB左端S=2m处放置与台面等高的长木板M，其长度L=4cm．现有一木块m以v0=8m/s的速度滑上长木板．在运动过程中，长木板M碰到AB后立刻停下来，木块m运动至光滑曲面后滑回．当传送带静止时，木块第一次滑回后静止在BC的中点．已M=5kg，m=3kg，M与m之间的摩擦系数μ=0.5，传送带长l=3m，g取10m/s2，不计空气阻力，求；
    （1）通过分析判断长木板M碰到AB时，M、m是否共速？
    （2）传送带与木块间的动摩擦因数μ1；
    （3）当传送带顺时针转动时，木块第一次滑回好能滑至B点，通过计算分析木块第一次由B向C运动过程中的运动状态并判断木块能否与皮带共速？如果能，计算物块在何位置与皮带共速？．

    分析 （1）分别以m和M为研究对象，水平方向求出其加速度；再根据速度时间关系求解共速的时间和速度，根据位移时间关系求解各自的位移，进行比较分析；
    （2）根据动能定理求解传送带与木块间的动摩擦因数；
    （3）根据动能定理分析传送带的做功情况和物块m的运动情况．

    解答 解：（1）以m为研究对象，水平方向根据牛顿第二定律可得其加速度大小为：${a}_{1}=\frac{μmg}{m}=μg=5m/{s}^{2}$，方向向左；
    以木板为研究对象，根据牛顿第二定律可得木板的加速度大小为：${a}_{2}=\frac{μmg}{M}=\frac{0.5×3×10}{5}=3m/{s}^{2}$，方向向右；
    设二者达到共同速度的时间为t，则：v0-a1t=a2t，
    代入数据解得：t=1s；
    共同速度为v=a2t=3×1m/s；
    在这段时间内m的位移为x1=$\frac{{v}_{0}+v}{2}t=\frac{8+3}{2}×1=5.5m$，
    在这段时间木板的位移为$s′=\frac{1}{2}{a}_{2}{t}^{2}=\frac{1}{2}×3×{1}^{2}=1.5m$＜2m，
    此过程m相对M的位移L′=x1-s′=5.5m-1.5m=4m=L，
    由于s′＜s，所以长木板碰到AB时，M、m能够共速时，m刚好达到M的右端；
    （2）当传送带静止时，木块第一次滑回后静止在BC的中点，设m与传送带之间的动摩擦因数为μ1，
    根据动能定理可得：$-{μ}_{1}mg•1.5l=0-\frac{1}{2}m{v}^{2}$，
    即$-{μ}_{1}×3×10×1.5×3=0-\frac{1}{2}×3×{3}^{2}$，
    解得：μ1=0.1；
    （3）假设物体能够与传送带达到共速，设此过程中传送带做的功为W，共速后传送带不做功；
    整个过程根据动能定理可得：W-μ1mgl=0-$\frac{1}{2}$mv2，
    解得W=-$\frac{1}{2}$μ1mgl，所以木块第一次由B向C运动过程中先减速再匀速，木块能与皮带共速；物块在$\frac{l}{2}$位置与皮带共速．
    答：（1）长木板M碰到AB时，M、m已经共速；
    （2）传送带与木块间的动摩擦因数为0.1；
    （3）当传送带顺时针转动时，木块第一次由B向C运动过程中先减速再匀速；物块在$\frac{l}{2}$处与皮带共速．

    点评 对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁；运用动能定理解题时，首先要选取研究过程，然后分析在这个运动过程中哪些力做正功、哪些力做负功，初末动能为多少，根据动能定理列方程解答．

    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：2016-2017学年甘肃会宁县一中高二文上期中考物理卷（解析版） 题型：选择题

    关于电动势，下列说法中错误的是 （ ）

    A．电动势的单位是伏特

    B．电动势大小等于没有接入外电路时电源两端的电压

    C．电动势大小由电源本身性质决定

    D．电动势的单位是焦耳

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2017届广东省韶关市六校高三10月联考物理试卷（解析版） 题型：计算题

    如图（甲）所示，A车原来临时停在一水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车，以A车司机发现B车为计时起点（t=0），A、B两车的v-t图象如图（乙）所示．已知B车在第1s内与A车的距离缩短了x1=12m．

    （1）求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小．

    （2）若A、B两车不会相撞，则A车司机发现B车时（t=0）两车的距离s0应满足什么条件？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    13．如图所示，有一曲线斜面CBA，一滑块从斜面的顶端C点由静止开始下滑，最终滑到斜面的底端A点时速度恰为零．AB段斜面的倾角为37°，BC段斜面的倾角为53°，滑块与斜面AB和斜面BC间的摩擦因数均为0.8，滑块经过B点时无机械能损失（g取10m/s2），求：
    （1）滑块在斜面CB和斜面BA上运动时的加速度大小之比；
    （2）斜面CB和斜面BA的长度lCB、lBA之比及滑块在斜面CB和斜面BA上运动时的赶时间t1、t2之比．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．如图所示，两竖直导体板A、B构成的电容器的电容为C，极板所带电荷量为Q，有一束同种带电粒子从A极板处无初速释放，经电场加速后从B极板竖直狭缝中射出的粒子刚好能进入与狭缝平行的半圆形区域，在半径为R（未知）半圆形区域内有一磁感应强度为B，方向与半圆区域垂直向里的匀强磁场．极板的长度与圆直径相同，若所有从B极板射出的粒子均能到达PQ边界，且从MN方向入射的粒子离开磁场时的速度偏转角为θ．已知带电粒子的质量为m，电荷量为q，粒子重力不计．求：
    （1）判断带电粒子的电性，半圆形磁场区域的半径R；
    （2）最终从边界离开磁场的粒子，最先到达PQ边界和最晚到达PQ边界的粒子所用的时间之差．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2017届广东省韶关市六校高三10月联考物理试卷（解析版） 题型：选择题

    如图所示，物体B的上表面水平，给A、B一个初速度，它们保持相对静止一起沿斜面下滑，斜面保持静止不动且受到地面的摩擦力水平向左，则下列判断正确的有 （ ）

    A．物体B的上表面一定是粗糙的

    B．物体B，C都各受5个力作用

    C．水平面对物体C的支持力大于三物体的重力之和

    D．若只减小B的质量，其它条件不变，物体C有可能不受水平面的摩擦力

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    14．驾驶证考试中的路考，在即将结束时要进行目标停车，考官会在离停车点不远的地方发出指令，要求将车停在指定的标志杆附近，终点附近的道路是平直的，依次有编号为A、B、C、D、E的五根标志杆，相邻杆之间的距离△L=12.0m．一次路考中，学员甲驾驶汽车，学员乙坐在后排观察并记录时间，学员乙与车前端面的距离为△s=2.0m．假设在考官发出目标停车的指令前，汽车是匀速运动的，当学员乙经过O点时考官发出指令：“在D标志杆目标停车”，发出指令后，学员乙立即开始计时，学员甲需要经历△t=0.5s的反应时间才开始刹车，开始刹车后汽车做匀减速直线运动，直到停止．学员乙记录下自己经过B、C杆时的时刻tB=4.50s，tC=6.50s．已知LOA=44m．求：

    （1）刹车前汽车做匀速运动的速度大小v0及汽车开始刹车后做匀减速直线运动的加速度大小a；
    （2）汽车停止运动时车头前端面离D的距离．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    10．如图所示，在水平向外的匀强磁场中水平放置一根通电导线ab，其长度为0.5m，质量为0.2kg，电流方向向右，已知两悬线所能承受的最大拉力均为4N，若磁场的磁感应强度是2T，试求导线中允许通过的最大电流．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    9．钢珠从17.7m高的地方自由落下，落下的时间是1.9s，由此可计算出当地的重力加速度为9.81m/s2，钢珠最后0.9s落下的距离是12.80m．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案