【題目】利用彈簧彈射和傳送帶可以將工件運送至高處。如圖所示,傳送帶與水平方向成37度角,順時針勻速運動的速度v4m/s。B、C分別是傳送帶與兩輪的切點,相距L6.4m。傾角也是的斜面固定于地面且與傳送帶上的B點良好對接。一原長小于斜面長的輕彈簧平行斜面放置,下端固定在斜面底端,上端放一質(zhì)量m1kg的工件(可視為質(zhì)點)。用力將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,工件離開斜面頂端滑到B點時速度v08m/s,A、B間的距離x1m,工件與斜面、傳送帶問的動摩擦因數(shù)相同,均為μ0.5,工件到達C點即為運送過程結(jié)束。g10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

1)彈簧壓縮至A點時的彈性勢能;

2)工件沿傳送帶由B點上滑到C點所用的時間;

3)工件沿傳送帶由B點上滑到C點的過程中,工件和傳送帶間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量。

【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J

【解析】

(1)由能量守恒定律得,彈簧的最大彈性勢能為:

解得:Ep42J

(2)工件在減速到與傳送帶速度相等的過程中,加速度為a1,由牛頓第二定律得:

解得:a110m/s2

工件與傳送帶共速需要時間為:

解得:t10.4s

工件滑行位移大小為:

解得:

因為,所以工件將沿傳送帶繼續(xù)減速上滑,在繼續(xù)上滑過程中加速度為a2,則有:

解得:a22m/s2

假設(shè)工件速度減為0時,工件未從傳送帶上滑落,則運動時間為:

解得:t22s

工件滑行位移大小為:

解得:x24m

工件運動到C點時速度恰好為零,故假設(shè)成立。

工作在傳送帶上上滑的總時間為:tt1+t22.4s

(3)第一階段:工件滑行位移為:x12.4m。

傳送帶位移,相對位移為:。

摩擦生熱為:

解得:Q13.2J

第二階段:工件滑行位移為:x24m,

傳送帶位移為:

相對位移為:

摩擦生熱為:

解得:Q216J

總熱量為:Q19.2J。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為3kg的小車A以 =4m/s的速度沿光滑水平面勻速運 動,小車左端固定的支架通過不可伸長的輕繩懸掛質(zhì)暈為1kg的小球B可看作質(zhì)點, 小球距離車面08m。某一時刻,小車與靜止在水平面上的質(zhì)量為1kg的物塊C發(fā)生碰撞并粘連在一起碰撞時間可忽略,此時輕繩突然斷裂。此后,小球剛好落入小車右端固定的砂桶中小桶的尺寸可忽略,不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s2求:

①繩未斷前小球與砂桶的水平距離。

②小車系統(tǒng)的最終速度大小

③整個系統(tǒng)損失的機械能。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成,ABBCD相切于B點,OBOC夾角為37 ,CD連線是圓軌道豎直方向的直徑D為圓軌道的最低點和最高點,可視為質(zhì)點的小滑塊從軌道AB上高H處的某點由靜止滑下,用力傳感器測出滑塊經(jīng)過圓軌道最低點C時對軌道的壓力為F,并得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關(guān)系圖象,該圖線截距為2N,且過求:

滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑;

若要求滑塊不脫離圓軌道,則靜止滑下的高度為多少;

是否存在某個H值,使得滑塊經(jīng)過最高點D飛出后落在圓心等高處的軌道上若存在,請求出H值;若不存在,請說明理由.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為2.0×103kg的汽車在水平公路上行駛,路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力為1.4×104N,當(dāng)汽車經(jīng)過半徑為80m的彎道時,下列判斷正確的是( )

A. 汽車轉(zhuǎn)彎時所受的力有重力、彈力、摩擦力和向心力

B. 汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時所需的向心力為1.4×104N

C. 汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時汽車會發(fā)生側(cè)滑

D. 汽車能安全轉(zhuǎn)彎的向心加速度不超過7.0m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在冰壺比賽中,球員手持毛刷擦刷冰面,可以改變冰壺滑行時受到的阻力。如圖甲所示,藍壺靜止在固形區(qū)域內(nèi),運動員用等質(zhì)量的紅壺撞擊藍壺,兩壺發(fā)生正碰,碰后兩壺的加速度相等,若碰撞前后兩壺的vt圖象如圖乙所示。關(guān)于冰壺的運動,下列說法正確的是( 。

A. 紅壺碰撞前后速度大小變化了1.1m/s

B. 碰撞后藍壺的加速度大小為0.3m/s2

C. 藍壺運動了4s停下

D. 碰撞后兩壺相距的最遠距離為1.2m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用鋁制易拉罐做了一個簡易溫度計。如圖所示,將一根透明吸管插入空的易拉罐中,接口處用蠟密封,在吸管內(nèi)引入一小段油柱(長度可以忽略),不計大氣壓強的變化,已知鋁罐的容積是267cm3,吸管內(nèi)部粗細均勻,橫截面積為0.2cm2,吸管的有效長度為30cm,當(dāng)溫度為27℃時,油柱在吸管的有效長度正中間。

①在吸管上標(biāo)刻溫度值,試證明該刻度是均勻的;

②計算出這個溫度計的測量范圍。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)做探究小車速度隨時間變化的規(guī)律實驗。實驗時從所打幾條紙帶中選取了一條點跡清晰的紙帶,如下圖所示。圖中A、BC、D、E是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點,在紙帶上選定的相鄰兩個計數(shù)點間還有四個打印點沒有畫出。

1)實驗中,除打點計時器(含紙帶,復(fù)寫紙)、小車、平板、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必需使用的有_____。(不定項選擇)

A.電壓合適的50Hz的交流電源 B.電壓可以調(diào)的直流電源

C.刻度尺 D.秒表 E.天平

2)從圖中的紙帶可以看出,該做勻加速直線運動的小車的運動方向為_____

A.從AE方向運動 B.從EA方向運動

3)利用紙帶旁邊的刻度尺讀出數(shù)據(jù)D點的位置xD_____cm

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點),放置在質(zhì)量M=4kg的長木板左側(cè),長木板放置在光滑的水平面上。初始時,長木板與物塊一起以水平速度向左勻速運動。在長木板的左側(cè)上方固定著一障礙物A,當(dāng)物塊運動到障礙物A處時與A發(fā)生彈性碰撞(碰撞時間極短,無機械能損失),而長木板可繼續(xù)向左運動。重力加速度g10m/s2

1)設(shè)長木板足夠長,求物塊與障礙物第一次碰撞后,物塊與長木板速度相同時的共同速率;

2)設(shè)長木板足夠長,物塊與障礙物第一次碰撞后,物塊向右運動能達到的最大距離是s=0.4m,求物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)以及此過程中長木板運動的加速度的大;

3)要使物塊不會從長木板上滑落,長木板至少為多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,四分之一圓弧AB是點電荷電場中的一條等勢線,圓弧的圓心在O點,CA、B連線的中點,DO、A連線的中點。在D點由靜止釋放一個帶負電的試探電荷,僅在電場力作用下試探電荷沿DA加速運動,則下列說法正確的是( 。

A. A、BC、D四點中,D點場強最大

B. A、B、CD四點中,D點電勢最高

C. 一個帶正電的點電荷從A點沿ACB移動到B的過程中,電勢能先增大后減小

D. 一個帶負電的點電荷從B點沿BCD移動到D的過程中,電場力一直做負功

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