如图所示,传送带的两个轮子半径均为r=0.2m,两个轮子最高点A、B在同一水平面内,A、B间距离L=5m,半径R=0.4的固定、竖直光滑圆轨道与传送带相切于B点,C点是圆轨道的最高点。质量m=0.1kg的小滑块与传送带之间的动摩擦因数u=0.8。重力加速度g=10m/s2。求:
(1)传送带静止不动,小滑块以水平速度v0滑上传送带,并能够运动到C点,v0至少多大?
(2)当传送带的轮子以ω=10rad/s的角速度匀速转动时,将小滑块无初速地放到传送带上的A点,小滑块从A点运动到B点的时间t是多少?
(3)传送带的轮子以不同的角速度匀速转动,将小滑块无初速地放到传送带上的A点, 小滑块运动到C点时,对圆轨道的压力大小不同,最大压力Fm是多大?
m/s 2.75s 5N
解析试题分析:(1)设小滑块能够运动到C点,在C点的速度至少为vc,则
解得v0=m/s
(2)设传送带运动的速度为v1,小滑块在传送带上滑动时加速度是a,滑动时间是t1,滑动过程中通过的距离是x,则v1=rω
ma=μmg
v1=at1
解得v1=2m/s,a=4m/s2,t1=0.5s,x="0.5m"
由于x<L,所以小滑块还将在传送带上与传送带相对静止地向B点运动,设运动时间为t2,则
L-x= v1t2
解得t2=2.25s
则t= t1+t2=2.75s
(3)轮子转动的角速度越大,即传送带运动的速度越大,小滑块在传送带上加速的时间越长,达到B点的速度越大,到C点时对圆轨道的压力就越大。小滑块在传送带上一直加速,达到B点的速度最大,设为vBm,对应到达C点时的速度为vcm,圆轨道对小滑块的作用力为F,则
Fm=F
解得Fm=5N
考点:牛顿第二定律 动能定理
科目:高中物理 来源: 题型:单选题
质量m=1 kg的物体在光滑平面上运动,初速度大小为2 m/s。在物体运动的直线上施以一个水平恒力,经过t=1 s,速度大小变为4 m/s,则这个力的大小可能是( )
A.2 N | B.4 N | C.6 N | D.8 N |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
小球在外力作用下,由静止开始从A点出发做匀加速直线运动,到B点时撤去外力。然后,小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环,恰能维持在圆环上做圆周运动,到达最高点C后抛出,最后落回到原来的出发点A处,如图所示,试求小球在AB段运动的加速度为多大?
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图 (a)所示,用一水平外力F推物体,使其静止在倾角为θ的光滑斜面上。逐渐增大F,物体开始做变加速运动,其加速度a随F变化的图象如图(b)所示。取g=10m/s2。根据图(b)中所提供的信息不能计算出的是
A.物体的质量 |
B.斜面的倾角 |
C.使物体静止在斜面上时水平外力F的大小 |
D.加速度为6 m/s2时物体的速度 |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图所示,一根轻绳跨过定滑轮,两端分别系着质量为m1、m2的小物块,m1放在地面上,m2离地面有一定高度.当m2的质量发生变化时,m1上升的加速度a的大小也将随之变化.已知重力加速度为g,图中能正确反映a与m2关系的是( )
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
Bungee(蹦极)是一种新兴的体育活动,蹦跃者站在约40m以上(相当于10层楼高)高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上,把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处,然后两两臂伸开,双腿并拢,头朝下跳下去.绑在跳跃者踝部的橡皮条很长,足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”.当人体落到离地面一定距离时,橡皮绳被拉开、绷紧,阻止人体继续下落,当人到达最低点时,橡皮绳再次弹起,人被拉起,随后又落下,如此反复,但由于空气阻力的原因,使弹起的高度会逐渐减小,直到静止.这就是蹦极的全过程.根据以上的叙述,忽略空气阻力的影响,对第一次下落过程中下列说法正确的是( )
A.当橡皮绳达到原长后人开始做减速运动 |
B.整个下落过程中人的机械能守恒 |
C.当橡皮绳的弹力刚好等于人的重力时人的速度最大 |
D.当人达到最低点时加速度数值最大,且一定大于重力加速度g的值 |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图所示,离地H高处有一个质量为m、带电量为+q的物体处于电场强度随时间变化规律为(、均为大于零的常数,电场水平向左为正方向)的电场中,物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为,已知。时,物体从墙上静止释放,若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当物体下滑后脱离墙面,此时速度大小为,最终落在地面上。则下列关于物体的运动说法正确的是( )
A.当物体沿墙壁下滑时,物体先加速再做匀速直线运动 |
B.物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线 |
C.物体克服摩擦力所做的功 |
D.物体与墙壁脱离的时刻为 |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
2012年6月9日晚,受沿线焚烧秸杆产生烟雾影响,宁洛高速公路安徽省蒙城段发生多起多点车辆追尾事故。假设髙速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶.甲车在前.乙车在后.速度均为 v0=30m/s.甲乙相距s0=l00m,t=0时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化如图所示.取运动方向为正方向.下面说法正确的是
A.t=6s时两车等速 |
B.t=6s时两车距离最近 |
C.0-6s内两车位移之差为80m |
D.两车0-9s在内会相撞 |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平方向作用力F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系正确的是( )
A.W1=W2=W3 | B.W1<W2<W3 | C.W1<W3<W2 | D.W1=W2<W3 |
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