(14分)如圖所示,AB是一段位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,高度為h,末端B處的切線方向水平.一個(gè)質(zhì)量為m的小物體P從軌道頂端A處由靜止釋放,滑到B端后飛出,落到地面上的C點(diǎn),軌跡如圖中虛線BC所示.已知它落地時(shí)相對于B點(diǎn)的水平位移OC=l.現(xiàn)在軌道下方緊貼B點(diǎn)安裝一水平傳送帶,傳送帶的右端與B的距離為.當(dāng)傳送帶靜止時(shí),讓P再次從A點(diǎn)由靜止釋放,它離開軌道并在傳送帶上滑行后從右端水平飛出,仍然落在地面的C點(diǎn).(不計(jì)空氣阻力)

(1)求P滑至B點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)求P與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(3)當(dāng)傳送帶運(yùn)動(dòng)時(shí)(其他條件不變),P的落地點(diǎn)為仍為C點(diǎn),求傳送帶運(yùn)動(dòng)方向及速度v的取值范圍.

(1);(2);(3)方式一:當(dāng)傳送帶向右運(yùn)動(dòng)時(shí),若傳送帶的速度,即時(shí),物體在傳送帶上一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng),離開傳送帶的速度仍為,P的落地點(diǎn)仍為C點(diǎn)。 (2分)
方式二:當(dāng)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)時(shí),速度無大小要求,物體都一直做勻減速運(yùn)動(dòng),離開傳送帶的速度仍為,P的落地點(diǎn)仍為C點(diǎn);  (2分)

解析試題分析:(1)物體P在AB軌道上滑動(dòng)時(shí),根據(jù)動(dòng)能定理有 (2分)
P滑到B點(diǎn)時(shí)的速度為  (1分)
(2)當(dāng)沒有傳送帶時(shí),物體離開B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t, 則有:
    (1分)
當(dāng)B點(diǎn)下方的傳送帶靜止時(shí),物體從傳送帶右端水平拋出,在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也為t,水平位移為,因此物體從傳送帶右端拋出的速度:         (2分)
由牛頓第二定律得:        (1分)
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:     (2分)
解得物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為:   (1分)
(3)方式一:當(dāng)傳送帶向右運(yùn)動(dòng)時(shí),若傳送帶的速度,即時(shí),物體在傳送帶上一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng),離開傳送帶的速度仍為,P的落地點(diǎn)仍為C點(diǎn)。 (2分)
方式二:當(dāng)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)時(shí),速度無大小要求,物體都一直做勻減速運(yùn)動(dòng),離開傳送帶的速度仍為,P的落地點(diǎn)仍為C點(diǎn);  (2分)
考點(diǎn):牛頓第二定律、拋體運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理、勻變速直線運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(20分)光滑水平面上有一質(zhì)量為M="2" kg的足夠長的木板,木板上最右端有一大小可忽略、質(zhì)量為m=3kg的物塊,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。開始時(shí)物塊和木板都靜止,距木板左端L=2.4m處有一固定在水平面上的豎直彈性擋板P,F(xiàn)對物塊施加一水平向左外力F=6N,若木板與擋板P發(fā)生撞擊時(shí)間極短,并且搏擊時(shí)無動(dòng)能損失,物塊始終未能與擋板相撞,求:

(1)木板第一次撞擊擋板P時(shí)的速度為多少?  
(2)木板從第一次撞擊擋板P到運(yùn)動(dòng)到右端最遠(yuǎn)處所需的時(shí)間及此時(shí)物塊距木板右端的距離X為多少?  
(3)木板與擋板P會(huì)發(fā)生多次撞擊直至靜止,而物塊一直向左運(yùn)動(dòng)。每次木板與擋板p撞擊前物塊和木板都已相對靜止,最后木板靜止于擋板P處,求木板與物塊都靜止時(shí)物塊距木板有端的距離X為多少?  

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“殲-10”飛機(jī)的橫空出世,證實(shí)了我國航空事業(yè)在飛速發(fā)展.而航空事業(yè)的發(fā)展又離不開風(fēng)洞試驗(yàn),簡化模型如圖a所示,在光滑的水平軌道上停放相距s0=10 m的甲、乙兩車,其中乙車是風(fēng)力驅(qū)動(dòng)車.在彈射裝置使甲車獲得v0=40 m/s的瞬時(shí)速度向乙車運(yùn)動(dòng)的同時(shí),乙車的風(fēng)洞開始工作,將風(fēng)吹向固定在甲車上的擋風(fēng)板,從而使乙車獲得了速度,測繪裝置得到了甲、乙兩車的v-t圖象如圖b所示,設(shè)兩車始終未相撞.

(1)若風(fēng)對甲、乙的作用力相等,求甲、乙兩車的質(zhì)量比;
(2)求兩車相距最近時(shí)的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,傳送帶與地面傾角θ=37°,從A到B長度為16m,傳送帶以10m/s的恒定速率針轉(zhuǎn)動(dòng),在傳送帶上端A處無初速度放一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的小物體,它與傳送帶的摩擦系數(shù)為0.5,其它摩擦不計(jì).,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求:

(1)若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),物體由A滑到B的時(shí)間?(2)若傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),物體由A滑到B的時(shí)間?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑,經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變),最后停在C點(diǎn).每隔0.2 s通過速度傳感器測量物體的瞬時(shí)速度,下表給出了部分測量數(shù)據(jù).(重力加速度g=10 m/s2 )求:

(1)物體在斜面和水平面上滑行的加速度大;
(2)物體在斜面上下滑的時(shí)間;
(3)t=0.6 s時(shí)的瞬時(shí)速度v.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖,質(zhì)量m=2kg的小球A以的初速度沖上傾角θ=30°的斜面,小球A與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=,斜面高度H=0.5m,g取10m/s2。

(1)求小球A到達(dá)斜面頂端M點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)當(dāng)小球A到達(dá)頂點(diǎn)后保持速度大小不變滾到水平面MN上,水平面MN總長1m,N點(diǎn)有豎直擋板D,當(dāng)小球經(jīng)過M點(diǎn)后,立即在M點(diǎn)放上豎直擋板C,在MN的中點(diǎn)有一個(gè)靜止的光滑小球B。已知小球A 與水平面MN的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.05,兩小球碰撞后會(huì)交換各自的速度,并且每次小球與擋板的碰撞都只改變小球的運(yùn)動(dòng)方向,而不改變速度大小,則:試通過計(jì)算分析兩小球能發(fā)生幾次碰撞;求出從小球A滑上水平面到最后停止的總時(shí)間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)汽車在平直公路上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。途中用了6s時(shí)間經(jīng)過A、B兩根電線桿。已知A、B間的距離為60m,車經(jīng)過B時(shí)的速度為15m/s,求
(1)車經(jīng)過A桿時(shí)的速度;
(2)車從出發(fā)運(yùn)動(dòng)到B桿所用的時(shí)間;
(3)出發(fā)點(diǎn)到A桿的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(7分)一物體以20m/s的初速度向東做勻減速直線運(yùn)動(dòng),ls末速度減為16m/s,求:
(1)物體的加速度
(2)5s末的速度是多少?
(3)物體在5s內(nèi)的位移大小

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)一輛值勤的警車停在公路邊,當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時(shí),決定前去追趕,經(jīng)過5.5s后警車發(fā)動(dòng)起來,并以2.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),但警車的行駛速度必須控制在90km/h 以內(nèi).問:
(1)警車在追趕貨車的過程中,兩車間的最大距離是多少?
(2)判定警車在加速階段能否追上貨車?(要求通過計(jì)算說明)
(3)警車發(fā)動(dòng)后要多長時(shí)間才能追上貨車?

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