【題目】傳送帶被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。由于不同的物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不同,物體在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況也有所不同。如圖所示,一傾斜放置的傳送帶與水平面的傾角θ=37°,在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以v=2 m/s的速率順時(shí)針方向勻速運(yùn)行。M、N為傳送帶的兩個(gè)端點(diǎn),MN兩點(diǎn)間的距離L=7 m。N端有一離傳送帶很近的擋板P可將傳送帶上的物塊擋住。在傳送帶上的O處先后由靜止釋放金屬塊A和木塊B,金屬塊與木塊質(zhì)量均為1 kg,且均可視為質(zhì)點(diǎn),OM間距離L=3 m。sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。傳送帶與輪子間無相對滑動(dòng),不計(jì)輪軸處的摩擦。

(1)金屬塊A由靜止釋放后沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過2 s到達(dá)M端,求金屬塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1。

(2)木塊B由靜止釋放后沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng),并與擋板P發(fā)生碰撞。已知碰撞時(shí)間極短,木塊B與擋板P碰撞前后速度大小不變,木塊B與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.5。求:與擋板P第一次碰撞后,木塊B所達(dá)到的最高位置與擋板P的距離。

【答案】(1)μ1=1 (2)s=1.6 m

【解析】(1)金屬塊A在傳送帶方向上受摩擦力和重力的下滑分力,先做勻加速運(yùn)動(dòng),并設(shè)其速度能達(dá)到傳送帶的速度v=2 m/s,然后做勻速運(yùn)動(dòng),達(dá)到M點(diǎn)

金屬塊由O運(yùn)動(dòng)到M有L=at12+vt2

at12+2t2=3

且t1+t2=t

即t1+t2=2

v=at1

即2=at1

根據(jù)牛頓第二定律有μ1mgcos37°mgsin37°=ma

①②③式解得t1=1 s<t=2 s

符合題設(shè)要求,加速度a=2 m/s2

式解得金屬塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=1

(2)由靜止釋放后,木塊B沿傳送帶向下做勻加速運(yùn)動(dòng),其加速度為a1,運(yùn)動(dòng)距離LON=4 m,第一次與P碰撞前的速度為v1

a1=gsin θ–μgcos θ=2 m/s2

與擋板P第一次碰撞后,木塊B以速度v1被反彈,先沿傳送帶向上以加速度a2做勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度為v,此過程運(yùn)動(dòng)距離為s1;之后以加速度a1繼續(xù)做勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度為0,此時(shí)上升到最高點(diǎn),此過程運(yùn)動(dòng)距離為s2

a2=gsin θ+μgcos θ=10 m/s2

,

因此與擋板P第一次碰撞后,木塊B所達(dá)到的最高位置與擋板P的距離s=s1+s2=1.6 m

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,兩平行光滑金屬導(dǎo)軌CD、EF、間距為L,與電動(dòng)勢為E0的電源相連,質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置構(gòu)成閉合回路,回路平面與水平面成θ角,回路其余電阻不計(jì).為使ab棒靜止,需在空間施加的勻強(qiáng)磁場磁感強(qiáng)度的最小值及其方向分別為( )

A. ,水平向右

B. , 垂直于回路平面向上

C. , 豎直向下

D. ,垂直于回路平面向下

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中,一定要使斜槽末端的切線保持_________(水平豎直”)。

2平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以概括為兩點(diǎn):① 水平方向做勻速運(yùn)動(dòng);② 豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng).為了研究平拋物體的運(yùn)動(dòng),可做下面的實(shí)驗(yàn):如圖所示,用小錘打擊彈性金屬片, A 球就水平飛出,同時(shí) B球被松開做自由落體運(yùn)動(dòng),改變小錘的打擊力度,兩球總能同時(shí)落到地面,這個(gè)實(shí)驗(yàn) ______

A.只能說明上述規(guī)律中的第①條

B.只能說明上述規(guī)律中的第②條

C.不能說明上述規(guī)律中的任何一條

D.能同時(shí)說明上述兩條規(guī)律

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑的水平面上有一質(zhì)量為m0的長木板,以速度v0向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),將質(zhì)量為m的小鐵塊輕輕放在木板上的A點(diǎn),這時(shí)小鐵塊相對地面速度為零,小鐵塊相對木板向左滑動(dòng)。由于小鐵塊和木板間有摩擦,最后它們之間相對靜止,已知它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,:

(1)小鐵塊跟木板相對靜止時(shí),它們的共同速度多大?

(2)它們相對靜止時(shí),小鐵塊與A點(diǎn)距離多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),其電勢能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示,則下列說法正確的是(  )

A. 粒子從x1處運(yùn)動(dòng)到x2處的過程中電場力做正功

B. x1、x2處電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向

C. x1處的電場強(qiáng)度大小大于x2處的電場強(qiáng)度大小

D. x1處的電勢比x2處的電勢高

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下面列舉的事例中正確的是( 。

A.居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔時(shí)發(fā)現(xiàn)了正電子

B.盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)學(xué)說成功地解釋了氫原子的發(fā)光現(xiàn)象

C.愛因斯坦指出了物體的能量與它的質(zhì)量的關(guān)系為E=mc2

D.玻爾建立了量子理論,解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),首先研究銅球在斜面上的運(yùn)動(dòng),然后通過合理外推,得出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論.伽利略用斜面實(shí)驗(yàn)研究自由落體運(yùn)動(dòng)的原因是( )

A.便于測量位移B.便于測量時(shí)間

C.便于測量速度D.便于測量加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平面上質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=4kg,速率分別為vA=5m/s、vB=2m/sA、B兩小球沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)

A. 它們碰撞前的總動(dòng)量是18kg·m/s,方向水平向右

B. 它們碰撞后的總動(dòng)量是18kg·m/s,方向水平向左

C. 它們碰撞前的總動(dòng)量是2kg·m/s,方向水平向右

D. 它們碰撞后的總動(dòng)量是2kg·m/s,方向水平向左

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊以某一初速度沿傾角為θ 的固定斜面向上運(yùn)動(dòng),最終靜止在斜面上.已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.下列說法正確的有( )

A.物塊在上滑過程中受重力、支持力、摩擦力、上滑力的作用
B.物塊在上滑過程中所受摩擦力大小為μmgcosθ
C.物塊m靜止在斜面上后,所受的摩擦力大小為0
D.物塊m靜止在斜面上后,所受的摩擦力大小為mgsinθ

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