(16分)如圖所示,軸與水平傳送帶重合,坐標(biāo)原點(diǎn)在傳送帶的左端,傳送帶長(zhǎng),傳送帶右端點(diǎn)和豎直光滑圓軌道的圓心在同一豎直線上,皮帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度.一質(zhì)量的小物塊輕輕放在傳送帶上的點(diǎn),小物塊隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)后恰好能沖上光滑圓弧軌道的最高點(diǎn)點(diǎn).小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù),重力加速度.求:
(1)點(diǎn)的縱坐標(biāo)
(2)若將小物塊輕放在傳送帶上的某些位置,小物塊均能沿光滑圓弧軌道運(yùn)動(dòng)(小物塊始終在圓弧軌道運(yùn)動(dòng)不脫軌),求這些位置的橫坐標(biāo)范圍.
(1) (2) 或
解析試題分析: (1)小物塊在傳送帶上勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度 (1分)
小物塊與傳送帶共速時(shí),所用的時(shí)間 (1分)
運(yùn)動(dòng)的位移 (1分)
故小物塊與傳送帶達(dá)到相同速度后以的速度勻速運(yùn)動(dòng)到Q,然后沖上光滑圓弧軌道恰好到達(dá)N點(diǎn),故有: (2分)
由機(jī)械能守恒定律得: (2分)
解得: , (1分)
(2)設(shè)在橫坐標(biāo)為處將物體輕放上傳送帶在處恰與傳送帶共速,此后可做完整的圓周運(yùn)動(dòng)不脫軌,
(2分)
解得: (1分)
設(shè)在橫坐標(biāo)為處將物體輕放上傳送帶加速到處恰好可以運(yùn)動(dòng)到與圓心等高處再返回處,也未脫軌,
(1分)
(1分)
解得: (1分)
因此小物塊均能沿光滑圓弧軌道運(yùn)動(dòng)初位置的橫坐標(biāo)范圍:(1分)或(1分)。
考點(diǎn):本題考查了牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、圓周運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上4×800m接力賽已進(jìn)入了白熱化階段,甲、乙兩隊(duì)都已經(jīng)是最后一棒。甲隊(duì)員健步如飛,最大速度達(dá)=12m/s,乙隊(duì)員也不甘落后奮力直追,可能是由于緊張,甲隊(duì)員不小心將接力棒失落,回頭拾起棒后,甲加速直追反超乙,F(xiàn)將甲的加速和減速過(guò)程都視為勻變速運(yùn)動(dòng),且加速時(shí)的加速度大小=2m/s2,減速時(shí)的加速度大小=6m/s2,拾棒時(shí)的速度為零,不計(jì)棒脫手后的位移和拾棒動(dòng)作所花的時(shí)間,問(wèn):(1)甲在返回拾棒過(guò)程中的最大速率為多少?
(2)甲因?yàn)槭鞍舳⒄`了多少時(shí)間?
(3)若丟棒時(shí)甲領(lǐng)先乙△=8m,而距離終點(diǎn)=240m,乙的速度保持=10m/s,通過(guò)計(jì)算分析甲能否贏得比賽?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(14分)木塊A以3m/s的速度滑上一長(zhǎng)為2.4m、靜止在水平面上的長(zhǎng)木板B上。由于A、B之間的摩擦作用,A在B上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),B沿水平面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知B的加速度為0.5m/s2,A運(yùn)動(dòng)到B的中點(diǎn)時(shí),A、B速度相等,此后A、B保持相對(duì)靜止在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)。求:
(1)A在B上滑行時(shí)的加速度大;
(2)A、B的最終速度大。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(12分)羚羊從靜止開(kāi)始奔跑,經(jīng)過(guò)S1=50m距離能加速到最大速度v1=25m/s,并能維持一段較長(zhǎng)時(shí)間;獵豹從靜止開(kāi)始奔跑,經(jīng)過(guò)S2=60m的距離能加速到最大速度v2=30m/s,以后只能維持這個(gè)速度4.0s。設(shè)獵豹距離羚羊x時(shí)開(kāi)始攻擊,羚羊則在獵豹開(kāi)始攻擊后1.0s才開(kāi)始奔跑,假定羚羊和獵豹在加速階段分別做勻加速運(yùn)動(dòng),且均在同一直線上奔跑。求:
(1)獵豹要在其最大速度減速前追到羚羊,x值應(yīng)在什么范圍?
(2)獵豹要在其加速階段追上羚羊,x值應(yīng)在什么范圍?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
一客運(yùn)列車(chē)甲勻速行駛,其車(chē)輪在鐵軌間的接縫處會(huì)產(chǎn)生周期性的撞擊。坐在客車(chē)甲中的某
旅客測(cè)得從第1次到第16次撞擊聲之間的時(shí)間間隔為10.0s。在相鄰的平行車(chē)道上有另一列客
運(yùn)列車(chē)乙,當(dāng)旅客經(jīng)過(guò)列車(chē)乙車(chē)頭時(shí),列車(chē)乙恰好從靜止開(kāi)始以恒定加速度沿列車(chē)甲行進(jìn)的相
反方向啟動(dòng)。該旅客在此后的12.0s內(nèi),看到恰好有20節(jié)乙車(chē)的車(chē)廂(含車(chē)頭在內(nèi))從他身旁
經(jīng)過(guò)。已知每根鐵軌的長(zhǎng)度為25.0m,乙車(chē)車(chē)頭及每節(jié)車(chē)廂的長(zhǎng)度為26.5m,車(chē)廂間距忽略不計(jì)。
求:
(1)客車(chē)甲運(yùn)行速度的大。
(2)列車(chē)乙運(yùn)行加速度的大;
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(12分)如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點(diǎn),自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP,其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧,MN為其豎直直徑,P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R、水平距離是2R。用質(zhì)量m=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后物塊過(guò)B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系為,物塊飛離桌邊緣D點(diǎn)后由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道。g=10m/s2,求:
(1)BD間的水平距離;
(2)滑塊運(yùn)動(dòng)到N處時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(3)判斷m能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)(說(shuō)明理由)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中的運(yùn)動(dòng)可分為兩個(gè)階段:開(kāi)始一段傘未張開(kāi),可近似看成自由落體運(yùn)動(dòng);傘張開(kāi)后,則做勻減速運(yùn)動(dòng)。設(shè)運(yùn)動(dòng)員的初始高度為1500m,第一段的下落高度為500m,試求:
(1)張開(kāi)傘的一瞬間,運(yùn)動(dòng)員的速度大小
(2)要運(yùn)動(dòng)員充分安全地著地(即著地速度趨于零),第二階段的合適加速度應(yīng)是多大?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖是某小汽車(chē)在高速公路上行駛途中某時(shí)刻的速度計(jì)。
(1)現(xiàn)在速度計(jì)指針指示的車(chē)速是多少?這是平均速度還是瞬時(shí)速度?
(2)如果司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間是0.45秒,剎車(chē)動(dòng)作完成時(shí)間是0.05秒。那么前方50米處有輛汽車(chē)突然停止,要避免事故發(fā)生,小汽車(chē)剎車(chē)的加速度至少應(yīng)為多大?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(14分)今年國(guó)慶大假期間,國(guó)家取消了7座及其以下的小車(chē)的收費(fèi)公路的過(guò)路費(fèi),給自駕游帶來(lái)了很大的實(shí)惠,但車(chē)輛的增多也給交通道路的暢通增加了很大的壓力,因此國(guó)家規(guī)定了免費(fèi)車(chē)輛在通過(guò)收費(fèi)站時(shí)在專(zhuān)用道上可以不停車(chē)拿或交卡而直接減速通過(guò)。假設(shè)收費(fèi)站的前、后都是平直大道,大假期間過(guò)站的車(chē)速要求不超過(guò)vt=6m/s,事先小汽車(chē)未減速的車(chē)速均為v0=30m/s,制動(dòng)后小汽車(chē)的加速度的大小為a1=4m/s2。試問(wèn):
(1)大假期間,駕駛員應(yīng)在距收費(fèi)站至少多遠(yuǎn)處開(kāi)始制動(dòng)?
(2)假設(shè)車(chē)過(guò)站后駕駛員立即使車(chē)以a2=6m/s2的加速度加速至原來(lái)的速度,則從減速開(kāi)始到最終恢復(fù)到原來(lái)速度的過(guò)程中,汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間至少是多少?
(3)在(1)(2)問(wèn)題中,車(chē)因減速和加速過(guò)站而耽誤的時(shí)間至少為多少?
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