【題目】圖示為倉庫中常用的皮帶傳輸裝置示意圖,它由兩臺皮帶傳送機組成,一臺水平傳送,A、B 兩端相距3m ,另一臺傾斜,傳送帶與地面的傾角θ= 37°C、D 兩端相距4.45m, B、C相距很近。水平部分AB 5m/s的速率順時針轉(zhuǎn)動。將質(zhì)量為10 kg 的一袋大米輕放在A 端,到達B 端后,速度大小不變地傳到傾斜的CD 部分,米袋與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.5.試求:(已知sin370.6,cos370.8, g10 m/s2 ,=2.450,=2.68)

(1)CD部分傳送帶不運轉(zhuǎn),求米袋沿傾斜傳送帶所能上升的最大距離.

(2)若要米袋能被送到D 端,求CD 部分順時針運轉(zhuǎn)的速度應(yīng)滿足的條件及米袋從C 端到D 端所用時間的取值范圍.

【答案】(1)能滑上的最大距離 (2)要把米袋送到D點,CD部分的速度 時間t的范圍為

【解析】

1)由牛頓第二定律可求得米的加速度,因米袋的最大速度只能為5m/s,則應(yīng)判斷米袋到達B點時是否已達最大速度,若沒達到,則由位移與速度的關(guān)系可求得B點速度,若達到,則以5m/s的速度沖上CD;在CD面上由牛頓第二定律可求得米袋的加速度,則由位移和速度的關(guān)系可求得上升的最大距離;

2)米袋在CD上應(yīng)做減速運動,若CD的速度較小,則米袋的先減速到速度等于CD的速度,然后可能減小到零,此為最長時間;而若傳送帶的速度較大,則米袋應(yīng)一直減速,則可求得最短時間;

1)米袋在AB上加速時的加速度a0μg5m/s2
米袋的速度達到v0=5m/s時,滑行的距離s0==2.5mAB=3m,
因此米袋在到達B點之前就有了與傳送帶相同的速度;設(shè)米袋在CD上運動的加速度大小為a,由牛頓第二定律得mgsinθ+μmgcosθ=ma
代入數(shù)據(jù)得a=10 m/s2
所以能滑上的最大距離s1.25m
2)設(shè)CD部分運轉(zhuǎn)速度為v1時米袋恰能到達D點(即米袋到達D點時速度恰好為零),則米袋速度減為v1之前的加速度為a1=-gsinθ+μcosθ=-10 m/s2
米袋速度小于v1至減為零前的加速度為a2=-gsinθ-μcosθ=-2 m/s2

解得v1=4m/s,即要把米袋送到D點,CD部分的速度vCD≥v1=4m/s
米袋恰能運到D點所用時間最長為

CD部分傳送帶的速度較大,使米袋沿CD上滑時所受摩擦力一直沿皮帶向上,則所用時間最短,此種情況米袋加速度一直為a2
SCD=v0tmin+a2t2min,得:tmin=1.16s
所以,所求的時間t的范圍為1.16 s≤t≤2.1 s;

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】學(xué)校物理興趣小組為探究多用表歐姆檔的原理,決定自己動手設(shè)計一個可以測量電阻的裝置。手邊的器材有:干電池組,電流計A,電阻箱,待測電阻Rx . 其中電流計刻度盤刻線清晰,但是讀數(shù)已經(jīng)模糊。

(1)小組成員先將電池組與電流計電流計A進行串聯(lián),電路兩端分別接好表筆,如圖(1)所示;將表筆短接,發(fā)現(xiàn)電流表指針剛好能夠指在刻度盤最右端刻度處。

(2)將兩表筆分別與電阻箱兩接線柱相連,調(diào)節(jié)電阻箱,直到電流計指針指在刻度盤正中央,電阻箱示數(shù)如圖(2),則電阻箱接入電路的電阻值為_______Ω。

(3)用待測電阻Rx代替電阻箱接入兩表筆之間,則電流表指針指示如圖(3)所示,則可知待測電阻Rx=_______Ω。(保留小數(shù)點后一位)

此次實驗快結(jié)束時,有同學(xué)拿來一塊內(nèi)阻為2803Ω的電壓表,將所設(shè)計裝置的兩表筆正確接在電壓表的兩接線柱上,電壓表示數(shù)為2.8V,可以推知實驗中使用的電池組的電動勢為________V(保留小數(shù)點后一位)

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【題目】在如圖所示的哪種情況下,a、b兩點的電勢相等,電場強度也相同( )

A. 帶電平行板電容器兩板間除邊緣附近處的a、b兩點

B. 處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部的a、b兩點

C. 離點電荷等距的a、b兩點

D. 兩個等量異種點電荷的中垂線上,與連線中點O等距的a、b兩點

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【題目】如圖所示,在E=103 V/m的豎直勻強電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MNN點平滑相接,半圓形軌道平面與電場線平行,其半徑R=40 cm,N為半圓形軌道最低點,PQN圓弧的中點,一帶負電q=104 C的小滑塊質(zhì)量m=10 g,與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,位于N點右側(cè)1.5 mM處,g10 m/s2,求:

(1)要使小滑塊運動到最高點Q時對軌道恰好無擠壓,則小滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左運動?

(2)這樣運動的小滑塊通過圓軌道N點時對軌道的壓力是多大?

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【題目】研究共點力的合成的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結(jié)點,OBOC為細繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖示.

1)圖乙中的FF′兩力中,方向一定沿AO方向的是

2)本實驗采用的科學(xué)方法是

A.理想實驗法 B.等效替代法

C.控制變量法 D.建立物理模型法

3)實驗中可減小誤差的措施有

A.兩個分力F1、F2的大小要越大越好

B.兩個分力F1F2間夾角應(yīng)越大越好

C.拉橡皮筋時,彈簧秤、橡皮條、細繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行

DAO間距離要適當(dāng),將橡皮筋拉至結(jié)點O時,拉力要適當(dāng)大些.

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A. 隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻增大

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D. 對應(yīng)P點,小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積

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【題目】某學(xué)校教室里的磁性黑板上通常粘掛一些小磁鐵,小磁鐵被吸在黑板上可以用于掛圖或試題答案,如圖所示,關(guān)于小磁鐵,下列說法中正確的是  

A. 小磁鐵對黑板的吸引力大小等于黑板對小磁鐵的吸引力大小

B. 小磁鐵與黑板間在水平方向上存在兩對作用力與反作用力

C. 小磁鐵受到的支持力與黑板受到的壓力是一對平衡力

D. 小磁鐵受到五個力的作用

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