【题目】如图所示,倾角为37°,长为l=16m的传送带,转动速度为v=10m/s,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m=0.5kg的物体.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10m/s2 . 求:
(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间;
(2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间.
【答案】
(1)解:传送带顺时针转动时,物体相对传送带向下运动,则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上,相对传送带向下匀加速运动,由牛顿第二定律得:
mg(sin 37°﹣μcos 37°)=ma,
代入数据得:a=2m/s2,
由匀变速运动的位移公式得:l= at2,
代入数据得:t=4 s.
答:若传送带顺时针转动,物体由A滑到B的时间为4s.
(2)解:传送带逆时针转动,当物体下滑速度小于传送带转动速度时,物体相对传送带向上运动,则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下,设物体的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得:
mgsin 37°+μmgcos 37°=ma1,
代入数据得:a1=10 m/s2,
设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1,位移为x1,则有:
t1= =
s=1 s,
x1= a1t12=5 m<l=16 m,
当物体运动速度等于传送带速度瞬间,有mgsin 37°>μmgcos 37°,
则下一时刻物体相对传送带向下运动,受到传送带向上的滑动摩擦力﹣﹣摩擦力发生突变.
设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2,由牛顿第二定律得:
a2= ,
代入数据得:a2=2 m/s2,
位移:x2=l﹣x1=16﹣5=11m,
又因为x2=vt2+ a2t22,则有:10t2+t22=11,
解得:t2=1 s(t2=﹣11 s舍去)
所以有:t总=t1+t2=2 s.
答:若传送带逆时针转动,物体从A到B需要的时间为2s.
【解析】(1)隔离法选取小物块为研究对象进行受力分析,然后由牛顿第二定律求小物块的加速度,然后由运动学公式求解.(2)物体在传送带上受到重力、支持力和摩擦力作用先做初速度为0的匀加速直线运动,当速度和传送带速度一样时进行判断物体跟随传送带匀速还是单独做匀变速直线运动,根据总位移为16m,可以求出整个运动过程的时间t.
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【题目】下列说法正确的是 ( )
A. 方程式是重核裂变反应方程
B. 铯原子核()的结合能小于铅原子核(
)的结合能
C. β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的[
D. 核力是短程力,与核子间的距离有关,有时表现为引力,有时表现为斥力
E. 原子核所含核子单独存在时的总质量等于该原子核的质量
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【题目】某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”,该同学利用下列所给器材测量该“水果电池”的电动势E和内阻r.
A.电流表A1(量程0.6A,内阻约1Ω)
B.电流表A2(量程20mA,内阻约50Ω)
C.电压表V1(量程4V,内阻约4kΩ)
D.电压表V2(量程15V,内阻15kΩ)
E.滑动变阻器R1(0~1 000Ω)
F.滑动变阻器R2(0~9 999.9Ω)G.待测“水果电池”(电动势E约为4V,内阻r约为200Ω)
H.开关S,导线若干
(1)为尽量减小实验的误差,请在图1中虚线方框中画出你设计的实验电路图;要求在每个电路元件上标明你选用的器材符号,不写或写错得零分_______.
(2)该同学实验中记录的6组对应的数据如下表,试根据表中数据在图2中描点画出U-I图线_________;由图线可得,“水果电池”的电动势E= ___ V,内电阻r=___Ω.
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【题目】将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验.若砝码的质量为m1=0.1 kg,纸板的质量为m2=0.2 kg,砝码和纸板间的动摩擦因数μ1=0.1,砝码和桌面间及纸板与桌面间的动摩擦因数均为μ2=0.2。某次实验时,纸板抽出后,砝码刚好停在桌子边缘,已知砝码与纸板左端的距离d=0.08 m,砝码到桌子右端的距离l=0.12 m,取g=10 m/s2。求:
(1)纸板所受摩擦力的大小;
(2)砝码运动的时间;
(3)纸板所受拉力的大小。
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【题目】下列情况中,物体做曲线运动的是( )
A.物体所受合力的方向与它的速度方向相同
B.物体所受合力的方向与它的速度方向相反
C.物体所受合力的方向与它的速度方向可能垂直
D.物体所受合力为零
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【题目】下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为θ=37°(sin37°=)的山坡C,上面有一质量为m的石板B,其上下表面与斜坡平行;B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均处于静止状态,如图所示。假设某次暴雨中,A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A、B间的动摩擦因数μ1减小为
,B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A、B开始运动,此时刻为计时起点;在第2 s末,B的上表面突然变为光滑,μ2保持不变。已知A开始运动时,A离B下边缘的距离l=27 m,C足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g=10 m/s2。求:
(1)在0~2 s时间内A和B加速度的大小;
(2)A在B上总的运动时间。
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【题目】用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素.如图所示, 是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的
、
、
等位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小.这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度
显示出来.若物体
的电荷量用
表示,小球的电荷量用
表示,物体与小球间距离用
表示,物体和小球之间的作用力大小用
表示.则以下对该实验再见蝗判断正确的是( )
A. 保持、
不变,减小
,则
变小,说明
与
有关
B. 保持、
不变,减小
,则
变大,说明
与
成反比
C. 保持、
不变,增大
,则
变大,说明
与
有关
D. 保持、
不变,减小
,则
变小,说明
与
成正比
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【题目】如图所示,两个质量都是m的小球A、B用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态.已知墙面光滑,水平地面粗糙.现将A球向上移动一小段距离.两球再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,地面对B球的支持力N和轻杆上的压力T的变化情况是( )
A.N不变
B.T变小
C.N变大
D.T变大
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【题目】如图所示的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子,金属丝和竖直金属板之间加一电压U1=2500 V,发射出的电子被加速后,从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置,板长l=6.0 cm,相距d=2 cm,两极板间加以电压U2=200 V的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e=1.6×10-19 C,电子的质量 m=0.9×10-30 kg,设电子刚离开金属丝时的速度为零,忽略金属极板边缘对电场的影响,不计电子受到的重力。求:
(1)电子射入偏转电场时的动能Ek;
(2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y;
(3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功
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