【題目】如圖為某生產(chǎn)流水線工作原理示意圖.足夠長(zhǎng)的工作平臺(tái)上有一小孔A,一定長(zhǎng)度的操作板(厚度可忽略不計(jì))靜止于小孔的左側(cè),某時(shí)刻開(kāi)始,零件(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速地放上操作板的中點(diǎn),同時(shí)操作板在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),直至運(yùn)動(dòng)到A孔的右側(cè)(忽略小孔對(duì)操作板運(yùn)動(dòng)的影響),最終零件運(yùn)動(dòng)到A孔時(shí)速度恰好為零,并由A孔下落進(jìn)入下一道工序.已知零件與操作板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.05,零件與與工作臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.025,不計(jì)操作板與工作臺(tái)間的摩擦.重力加速度g=10m/s2 . 求:

(1)操作板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大;
(2)若操作板長(zhǎng)L=2m,質(zhì)量M=3kg,零件的質(zhì)量m=0.5kg,則操作板從A孔左側(cè)完全運(yùn)動(dòng)到右側(cè)的過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)至少做多少功?

【答案】
(1)

解:設(shè)零件向右運(yùn)動(dòng)距離x時(shí)與操作板分離,此過(guò)程歷經(jīng)時(shí)間為t,此后零件在工作臺(tái)上做勻減速運(yùn)動(dòng)直到A孔處速度減為零,設(shè)零件質(zhì)量為m,操作板長(zhǎng)為L(zhǎng),取水平向右為正方向,對(duì)零件,有:

分離前:μ1mg=ma1,分離后:﹣μ2mg=ma2

以后做勻減速運(yùn)動(dòng)的位移為:

對(duì)操作板,有:

聯(lián)立以上各式解得:

代入數(shù)據(jù)得:a=2m/s2


(2)

解:將a=2m/s2,L=2m代入

解得:

操作板從A孔左側(cè)完全運(yùn)動(dòng)到右側(cè)的過(guò)程中,動(dòng)能的增加量

零件在時(shí)間t內(nèi)動(dòng)能的增加量

零件在時(shí)間t內(nèi)與操作板摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能

根據(jù)能量守恒定律,電動(dòng)機(jī)做功至少為


【解析】(1)零件的運(yùn)動(dòng)過(guò)程:先隨操作板向右做加速運(yùn)動(dòng),此過(guò)程歷經(jīng)時(shí)間為t,向右運(yùn)動(dòng)距離x時(shí)與操作板分離,此后零件在工作臺(tái)上做勻減速運(yùn)動(dòng)直到A孔處速度減為零.對(duì)零件進(jìn)行受力分析,使用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求得加速度;(2)結(jié)合(1)求出的加速度,使用動(dòng)能定律與能量的轉(zhuǎn)化與守恒求得電動(dòng)機(jī)做功.
【考點(diǎn)精析】利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度、位移、時(shí)間的關(guān)系和功能關(guān)系對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案,需要熟知速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均為矢量式,應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向,然后把矢量化為代數(shù)量求解,通常選初速度方向?yàn)檎较颍彩歉较蛞恢碌娜 ?”值,跟正方向相反的取“-”值;當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時(shí),物體的機(jī)械能守恒;重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少:W G =E p1 -E p2;合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化:W =E k2 -E k1 (動(dòng)能定理);除了重力(或彈簧彈力)之外的力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:W F =E 2 -E 1

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,取一對(duì)用絕緣柱支撐的導(dǎo)體A和B,使它們彼此接觸,起初它們不帶電,分別貼在導(dǎo)體A、B下部的金屬箔均是閉合的。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是

A.把帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A穩(wěn)定后,A、B下部的金屬箔都會(huì)張開(kāi)

B.把帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A穩(wěn)定后,只有A下部的金屬箔張開(kāi)

C.把帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A,把B向右移動(dòng)稍許使其與A分開(kāi),穩(wěn)定后A、B下部的金屬箔都還是張開(kāi)的

D.把帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A,把B向右移動(dòng)稍許使其與A分開(kāi),穩(wěn)定后A、B下部的金屬箔都閉合

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,電壓表和電流表均為理想表,F(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S,將變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是(

A. 電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大,電容器的帶電量減小

B. 電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)變大

C. 電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I的比值變大

D. 電源的輸出功率一定變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是

A.受力分析時(shí)的研究對(duì)象是施力物體

B.放在桌面上的書(shū)受到的支持力是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的

C.摩擦力的方向總是和物體運(yùn)動(dòng)的方向相反

D.形狀規(guī)則的物體的重心一定與其幾何中心重合

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一架軍用直升機(jī)懸停在距離地面64m的高處,將一箱軍用物資由靜止開(kāi)始投下,如果不打開(kāi)物資上的自動(dòng)減速傘,物資經(jīng)4s落地.為了防止物資與地面的劇烈撞擊,須在物資距離地面一定高度時(shí)將物資上攜帶的自動(dòng)減速傘打開(kāi).已知物資接觸地面的安全限速為2m/s,減速傘打開(kāi)后物資所受空氣阻力是打開(kāi)前的18倍.減速傘打開(kāi)前后的阻力各自大小不變,忽略減速傘打開(kāi)的時(shí)間,取g=10m/s2 . 求
(1)減速傘打開(kāi)前物資受到的空氣阻力為自身重力的多少倍?
(2)減速傘打開(kāi)時(shí)物資離地面的高度至少為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】已知地球半徑為R , 引力常量為G , 地球表面的重力加速度為g。不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。
(1)推導(dǎo)第一宇宙速度v的表達(dá)式;
(2)若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)行軌道距離地面高度為h , 飛行n圈,所用時(shí)間為t , 求地球的平均密度。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于速度和加速度的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是

A.物體運(yùn)動(dòng)的加速度越大,其速度變化一定越快

B.物體運(yùn)動(dòng)的速度增大時(shí),加速度一定增大

C.物體運(yùn)動(dòng)的速度變化量越大,加速度一定越大

D.物體運(yùn)動(dòng)的速度大小不變時(shí),加速度等于零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】法拉第首先提出用電場(chǎng)線形象生動(dòng)地描繪電場(chǎng),如圖所示為點(diǎn)電荷a、b所形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖,以下幾種說(shuō)法中正確的是(  )

A. a,b為異種電荷,a的電荷量大于b的電荷量

B. ab為異種電荷,a的電荷量小于b的電荷量

C. a,b為異種電荷,a的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b的電場(chǎng)強(qiáng)度

D. ab為異種電荷,a的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b的電場(chǎng)強(qiáng)度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】請(qǐng)利用開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律和牛頓第二、三定律,推導(dǎo)出引力的表達(dá)式.

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同步練習(xí)冊(cè)答案