【题目】如图,物块P质量m=2kg,由于水平面A点开始以v0=4m/s的速度向A点右侧运动,物块与水平面间动摩擦因数μ1=0.2,运动x1=3m后滑上水平传送带BC.已知传送带足够长且物块与传送带动摩擦因数μ2=0.1,传送带以恒定速率v2=1m/s逆时针转动.(g=10m/s2)求:
(1)物块向右运动距A点的最大位移;
(2)物块最后停下来距A点的距离;
(3)从开始运动到最终停止的时间t.
【答案】(1)5m;(2)2.75m;(3)6s.
【解析】
(1)根据牛顿第二定律(或机械能守恒定律)求出滑块滑上传送带的速度,滑上传送带先做匀减速直线运动到零,由运动学的公式即可求出物块向右运动距A点的最大位移Smax.
(2)然后返回做匀加速直线运动达到传送带速度一起做匀速运动,根据牛顿第二定律和运动学公式求出物体离开传送带到的速度;再根据运动学公式求出物块最后停下来时距A点的位移;
(3)根据运动学公式分段求出各段运动时间即可;
(1)根据牛顿第二定律,有μ1mg=ma1
得:a1=μ1g=2m/s2
滑上皮带时的速度为v1
v12-v02=2a1x1,代入数据解得v1=2m/s
进入传送带a2=μ2g=1m/s2
到达最大位移时,0v12=2a2x2
解得x2=2m
最大位移xm=x1+x2=5m
(2)到达最大位移后,物体反向加速,达到与传送带相同速度时的位移:v22 =2a3x3,
解得x3=0.5m,
此后与皮带一起匀速运动,滑上平台后:0-v22=2a4x4,
解得x4=0.25m
此时离A点的距离为3-0.25=2.75m
(3)A到B:
在皮带上减速到0:
反向加速到皮带速度:
皮带上匀速:
在平台上减速到0:
从开始运动到最终停止的时间t=t1+t2+t3+t4+t5=6s
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【题目】有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒,此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场,再经偏转电场后打到纸上,显示出字符。不必考虑墨汁的重力,为了使打在纸上的字迹缩小,下列措施可行的是( )
A.减小墨汁微粒的质量 B.减小墨汁微粒所带的电荷量
C.增大偏转电场的电压 D.增大墨汁微粒的喷出速度
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【题目】一辆质量m=2.0t的小轿车,驶过半径R=100m的一段圆弧形桥面,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)若桥面为凹形,轿车以20m/s的速度通过桥面最底点时,对桥面压力是多大?
(2)若桥面为凸形,轿车以10m/s的速度通过桥面最高点时,对桥面压力是多大?
(3)桥车以多大速度通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力?
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【题目】如图所示,两个物块A、B用轻质弹簧相连接,放置在倾角为300的光滑斜面上,它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,C为一垂直斜面的固定挡板,系统处于静止状态。现用力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,当物块B刚离开C时,撤去拉力F,重力加速度为g。则此过程中()。
A. 物块A沿斜面运动的移动大小为
B. 物块A的机械能先增大后减小
C. 物块A,B及弹簧所组成的系统机械能一直增大
D. 刚撤去拉力瞬间,物块A的加速度大小为g
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【题目】汽车发动机的功率为60kW,汽车的质量为4t,当它行驶在坡度为0.02(sinα=0.02)的长直公路上时,如图所示,所受摩擦阻力为车重的0.1倍(g=10m/s2),求:
(1)汽车所能达到的最大速度vm;
(2)若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?
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【题目】某同学设计出如图所示实验装置.将一质量为0.2 kg的小球(可视为质点)放置于水平弹射器内,压缩弹簧并锁定,此时小球恰好在弹射口,弹射口与水平面AB相切于A点,AB为粗糙水平面,小球与水平面间动摩擦因数μ=0.5,弹射器可沿水平方向左右移动;BC为一段光滑圆弧轨道.(O′为圆心,半径R=0.5 m.O'C与O′B之间夹角为θ=37°,以C为原点,在C的右侧空间建立竖直平面内的坐标xOy,在该平面内有一水平放置开口向左且直径稍大于小球的接收器D,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)某次实验中该同学使弹射口距离B处L1 =1.6 m处固定,解开锁定释放小球,小球刚好到达C处,求弹射器释放的弹性势能;
(2)把小球放回弹射器原处并锁定,将弹射器水平向右移动至离B处L2=0.8 m处固定弹射器并解开锁定释放小球,小球将从C处射出,恰好水平进入接收器D,求D处坐标;
(3)每次小球放回弹射器原处并锁定,水平移动弹射器固定于不同位置释放小球,要求小球从C处飞出恰好水平进入接收器D,求D位置坐标y与x的函数关系式.
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【题目】如图所示的电路中,输入电压U恒为12 V,灯泡L上标有“6 V,12 W”字样,电动机线圈的电阻RM=0.50Ω,若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是 ( )
A. 电动机的输入功率为12 W
B. 电动机的输出功率为12 W
C. 电动机的热功率为2.0 W
D. 整个电路消耗的电功率为22 W
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【题目】将一横截面为扇形的物体B放在水平面上,一小滑块A放在物体B上,如图所示,除了物体B与水平面间的摩擦力之外,其余接触面的摩擦均可忽略不计,已知物体B的质量为M、滑块A的质量为m,重力加速度为g,当整个装置静止时,A、B接触面的切线与竖直的挡板之间的夹角为θ.则下列选项正确的是
A. 物体B对水平面的压力大小为(M+m)g
B. 物体B受到水平面的摩擦力大小为
C. 滑块A与竖直挡板之间的弹力大小为mgtanθ
D. 滑块A对物体B的压力大小为
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【题目】一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,下列说法不正确的是( )
A. 油滴带负电 B. 电势能减少
C. 动能增加 D. 重力势能和电势能之和增加
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