【題目】某工廠生產(chǎn)流水線示意圖如圖所示,半徑R0.5m的水平圓盤邊緣E點固定一小桶,在圓盤直徑DE正上方平行放置的水平傳送帶沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動,傳送帶右端C點與圓盤圓心O在同一豎直線上,豎直高度h1.25 m。AB為一個與CO在同一豎直平面內(nèi)的四分之一圓軌道,半徑r0.4 m,且與水平傳送帶相切于B點。一質(zhì)量m0.2 kg的滑塊(可視為質(zhì)點)A點由靜止釋放,滑塊到達(dá)圓弧軌道B點時對軌道的壓力10 N,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ0.3,當(dāng)滑塊到達(dá)B點時,圓盤從圖示位置以一定的角速度ω繞通過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,滑塊到達(dá)C點時恰與傳送帶同速并水平拋出,剛好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi)。取g10 m/s2,求:

(1)滑塊到達(dá)圓弧軌道B點時速度VB;

(2)傳送帶BC部分的長度L;

(3)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)滿足的條件。

【答案】14m/s 22.5m 3n=1、23……

【解析】試題分析:(1)B點由根據(jù)牛頓第二定律求出速度;

(2) 滑塊離開C后做平拋運動,要恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi),水平位移大小等于圓盤的半徑R,根據(jù)平拋運動的規(guī)律求得滑塊經(jīng)過C點的速度,根據(jù)動能定理研究BC過程,求解BC的長度;

(3) 滑塊由B點到C點做勻減速運動,由運動學(xué)公式求出時間,滑塊從B運動到小桶的總時間等于圓盤轉(zhuǎn)動的時間,根據(jù)周期性求解ω應(yīng)滿足的條件.

解:(1)B點由牛頓第二定律得:

解得: ;

(2) 滑塊離開C點后做平拋運動,有:

解得:

所以

滑塊由BC過程中,據(jù)動能定理有:

解得:L=2.5m;

(3) 滑塊由BC過程中,據(jù)運動學(xué)公式有:

解得:t2=1s

則總時間為則t=t1+t2=1.5s

圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)滿足條件為 ,(n=1,2,3…

解得: ,(n=1,23…)。

點晴:本題滑塊經(jīng)歷三個運動過程,分段選擇物理規(guī)律進(jìn)行研究,關(guān)鍵是抓住圓盤與滑塊運動的同時性,根據(jù)周期性研究ω應(yīng)滿足的條件。

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,豎直平面內(nèi)有一固定的光滑橢圓大環(huán),其長軸長BD =4 L、短軸長AC =2 L,勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定在大環(huán)的中心O,下端連接一個質(zhì)量為m、電荷量為q,可視為質(zhì)點的小環(huán).小環(huán)剛好套在大環(huán)上且與大環(huán)及彈簧絕緣,整個裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電場中.將小環(huán)從A點由靜止釋放、小環(huán)運動到B點時速度恰好為0.已知小環(huán)在A、B兩點時彈簧的形變量大小相等,則 ( )

A. 電場強(qiáng)度的大小

B. 小環(huán)從A點運動到B點的過程中,彈簧的彈力不做功

C. 小環(huán)從A點運動到B點的過程中,彈簧的彈性勢能先減小后增大

D. 小環(huán)在A點時受到大環(huán)對它的彈力大小F= mg - kL

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【題目】第一代實用核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂,但?/span>235在天然鈾中僅占0.7%,其余為鈾238,為了充分利用鈾資源,科學(xué)家們研究設(shè)計了快中子增殖反應(yīng)堆,簡稱快堆?於阎械暮巳剂鲜穷239,其裂變時釋放出快中子,裝在反應(yīng)堆周圍的鈾238吸收快中子變成鈾239,鈾239經(jīng)過核反應(yīng)后變成钚239,核反應(yīng)方程如下所示:,,③,若钚239裂變釋放的快中子都能被周圍的鈾238吸收,并充分反應(yīng),則下列說法正確的是

A. 核反應(yīng)③為裂變反應(yīng)

B. 上述核反應(yīng)中x=8,y=2

C. 方程①可以化簡為;

D. 通過上述核反應(yīng),核燃料钚239的總量會增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組設(shè)計了如圖甲所示的電路,其中RT為熱敏電阻,電壓表量程為,內(nèi)阻為RV,電流表量程為0.5A,內(nèi)阻RA=4.0ΩR為電阻箱。

(1)該實驗小組首先利用該電路進(jìn)行描繪熱敏電阻的伏安特性曲線的實驗。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,記錄不同情況下電壓表示數(shù)U1、電流表的示數(shù)I和電阻箱的阻值R,在坐標(biāo)系中,將各組U1I的數(shù)值標(biāo)記在相應(yīng)位置,描繪出熱敏電阻的部分伏安特性曲線如圖乙中的曲線所示,為了完成該實驗,應(yīng)將導(dǎo)線端接在_______(選填“a”“b”)點;

(2)利用(1)中記錄的數(shù)據(jù),通過分析計算可得外電路的電壓U2,U2的計算式為____;(用U1、I、RRA表示)

(3)實驗小組利用(2)中的公式,計算出各組的U2,將U2I的數(shù)據(jù)也描繪在坐標(biāo)系中,如圖乙中的直線所示,根據(jù)圖像分析可知,電源的電動勢_____V,

內(nèi)電阻_______;

(4)實驗中,當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)到時,熱敏電阻消耗的電功率_____W。(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一物體由靜止開始沿直線運動,其加速度隨時間變化規(guī)律如圖所示.取開始運動方向為正方向,則下列物體運動的v﹣t圖象中,正確的是( 。

A. B.

C. D.

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【題目】如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中,在yd的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場,在dy2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場,MN為電場和磁場的邊界,在y=2d處放置一垂直于y軸的足夠大金屬擋板,帶電粒子打到板上即被吸收,一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子以初速度v0由坐標(biāo)原點O處沿x軸正方向射入電場,已知電場強(qiáng)度大小為,粒子的重力不計。

1)要使粒子不打到擋板上,磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件?

2)通過調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,可讓粒子剛好通過點P4d,0)(圖中未畫出),求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系,小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行。打點計時器頻率為50 Hz

(1)實驗中木板略微傾斜,這樣做__________。

A.車釋放后能勻加速下滑

B.是為了增大小車下滑的加速度

C.可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功

D.可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動

(2)實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3……掛在小車的前端進(jìn)行多次實驗,每次都把小車?yán)酵晃恢迷籴尫牛训谝淮螔?/span>1條象皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W1,第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為2W1……小車獲得的計時器打出的紙帶測出。根據(jù)第4次的紙帶(如圖乙所示)求得小車獲得的速度為______m/s(保留三位有效數(shù)字)

(3)若根據(jù)多次測量的數(shù)據(jù)作出W-v圖象,則下列符合實際的是_______。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲所示的軌道康復(fù)者航天器可在太空中給垃圾衛(wèi)星補(bǔ)充能源,延長衛(wèi)星的使用壽命。圖乙是軌道康復(fù)者在某次拯救一顆地球同步衛(wèi)星前,二者在同一平面內(nèi)沿相同繞行方向繞地球做勻速圓周運動的示意圖,此時二者的連線通過地心、軌道半徑之比為1:4.若不考慮衛(wèi)星與軌道康復(fù)者之間的引力,則下列說法正確的是

A.在圖示軌道上,軌道康復(fù)者的速度大于

B.在圖示軌道上,軌道康復(fù)者的加速度大小是地球同步衛(wèi)星的4倍

C.在圖示軌道上,軌道康復(fù)者的周期為3h,且從圖示位置開始經(jīng)1.5h與同步衛(wèi)星的距離最近

D.若要對該同步衛(wèi)星實施拯救,軌道康復(fù)者應(yīng)從圖示軌道上加速,然后與同步衛(wèi)星對接

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】“驗證力的平行四邊形定則”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(xì)繩的結(jié)點,OBOC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。

如果沒有操作失誤,圖乙中的F兩力中,方向一定沿AO方向的是______

本實驗采用的科學(xué)方法是______。

A.理想實驗法 等效替代法控制變量法建立物理模型法。

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