满分5 > 高中物理试题 >

科技馆有一套儿童喜爱的机械装置,其结构简图如下:传动带AB部分水平,其长度L=1...

科技馆有一套儿童喜爱的机械装置,其结构简图如下:传动带AB部分水平,其长度L=1.2m,传送带以3m/s的速度顺时针匀速转动,大皮带轮半径r=0.4m,其下端C点与圆弧轨道DEF的D点在同一水平线上,E点为圆弧轨道的最低点,圆弧EF对应的圆心角且圆弧的半径R=0.5m,F点和倾斜传送带GH的下端G点平滑连接,倾斜传送带GH长为x=4.45m,其倾角.某同学将一质量为0.5kg且可以视为质点的物块静止放在水平传送带左端A处,物块经过B点后恰能无碰撞地从D点进入圆弧轨道部分,当经过F点时,圆弧给物块的摩擦力f=14.5N,然后物块滑上倾斜传送带GH.已知物块与所有的接触面间的动摩擦因数均为,重力加速度,,,求:

(1)物块由A到B所经历的时间;

(2)DE弧对应的圆心角为多少;

(3)若要物块能被送到H端,倾斜传动带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从G到H端所用时间的取值范围.

 

(1)0.7s (2) (3), 【解析】 (1)物体在水平传送带上,由牛顿第二定律得: 所以: 物体加速到3m/s的时间: 在加速阶段的位移: 物体做匀速直线运动的时间: 物块由A到B所经历的时间:t=t1+t2=0.7s (2)若物体能在B点恰好离开传送带做平抛运动,则满足: 所以: 所以物体能够在B点离开传送带做平抛运动,平抛的时间: 解得: 到达D点时物体沿竖直方向的分速度: 到达D点时物体的速度与水平方向之间的夹角: 所以:α=530 即DE弧对应的圆心角α为530 (3)当经过F点时,圆弧给物块的摩擦力f=14.5N,所以物体在F点受到的支持力: 物体在F点时,支持力与重力的分力提供向心力得: 代入数据得:v3=5m/s 物体在倾斜的传动带上受到重力、支持力和滑动摩擦力的作用,滑动摩擦力: f′=μmgcos370=2N 重力沿斜面向下的分力:Fx=mgsin370=3N>f′ 可知物体不可能相对于传动带静止,所以物体在传送带上将一直做减速运动,物体恰好到达H点时速度为0. Ⅰ、若传送带的速度大于等于物体在F点的速度,则物体受到的摩擦力的方向向上,物体一直以不变的加速度向上做减速运动;此时:Fx-f′=ma3 解得:a3=2m/s2 物体的位移为: 代入数据解得:t′=1.16s(或t′=3.84s不合题意) Ⅱ、若传送带的速度小于物体在F点的速度,则物体先相对于传送带向上运动,受到的摩擦力的方向向下;当物体的速度小于传送带的速度后,受到的摩擦力方向向上,物体继续向上做减速运动,速度的大小发生变化. 设物体恰好能到达H点时,传送带的速度是vmin,且vmin
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,在半径为R 的光滑半圆轨道于高为10R 的光滑斜轨道处于同一竖直平面内,两轨道之间用光滑轨道CD 相连,水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡.在水平轨道上轻弹簧被AB 两小球挤压(不栓接)处于静止状态,现同时释放两小球,A 恰好能通过最高点AB恰好能到达B 点.已知A 的质量为 mAB 的质量为mB;求:

1A 球离开弹簧时的速度vA

2B 球离开弹簧时的速度 vB

3)弹簧的弹性势能Ep

 

查看答案

一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上沿水平方向以速度从高h处抛出一个小球,测得小球落地时的水平位移为,已知该星球半径为,引力常量为.求:

(1)该星球表面的重力加速度;

(2)该星球的质量;

(3)该星球的密度.

 

查看答案

用如图甲所示的实验装置验证质量为的物块A、质量为的物块B组成的系统的机械能守恒,B从高处由静止开始下落,A上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点之间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知,打点计时器的频率为50Hz。(结果均保留2位有效数字)

(1)在纸带上打下计数点5时物块的速度_________m/s

(2)在打下计数点0到计数点5的过程中系统动能的增量______J,系统势能减少量______J。(当地重力加速度约为

(3)若某同学作出图像如图丙所示,则当地的重力加速度_____

 

查看答案

在探究功与速度变化的关系的实验中,某实验研究小组的实验装置如图甲所示.木块从A点静止释放后,在一根弹簧作用下弹出,沿足够长的木板运动到B1点停下,记录此过程中弹簧对木块做的功为W1O点为弹簧原长时所处的位置,测得OB1的距离为L1.再用完全相同的2根、3弹簧并在一起进行第2次、第3实验并记录2W13W1及相应的L2L3数据,用WL图象处理数据,回答下列问题:

1)如图乙是根据实验数据描绘的WL图象,图线不过原点的原因是_____

2)由图线得木块从AO过程中摩擦力做的功是W1=____

3WL图象斜率的物理意义是_____

 

查看答案

如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为mm2m的可视为质点的三个物体ABC, 圆盘可绕垂直圆盘的中心轴转动.三个物体与圆盘的动摩擦因数均为 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.三个物体与轴O共线且OA=OB=BC=r=0.2m,现将三个物体用轻质细线相连,保持细线伸直且恰无张力.若圆盘从静止开始转动,且角速度ω缓慢增大,已知重力加速度为g=10m/s2,则对于这个过程,下列说法正确的是

A. AB两个物体同时达到最大静摩擦力

B. BC两个物体的静摩擦力先增大后不变

C. rad/sABC整体会发生滑动

D. 时,在ω增大的过程中BC间细线的拉力不断增大

 

查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:困难

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.