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如图所示为某钢铁厂的钢锭传送装置,斜坡长为L=20 m,高为h=2 m,斜坡上紧...

如图所示为某钢铁厂的钢锭传送装置,斜坡长为L=20 m,高为h=2 m,斜坡上紧排着一排滚筒.长为l=8 m、质量为m=1×103 kg的钢锭ab放在滚筒上,钢锭与滚筒间的动摩擦因数为μ=0.3,工作时由电动机带动所有滚筒顺时针匀速转动,使钢锭沿斜坡向上移动,滚筒边缘的线速度均为v=4 m/s.假设关闭电动机的瞬时所有滚筒立即停止转动,钢锭对滚筒的总压

力近似等于钢锭的重力.取当地的重力加速度g=10 m/s2.试求:

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(1)钢锭从坡底(如上图示位置)由静止开始运动,直到b端到达坡顶所需的最短时间;

(2)钢锭从坡底(如上图示位置)由静止开始运动,直到b端到达坡顶的过程中电动机至少要工作多长时间?

 

(1)4 s (2)3.5 s 【解析】 试题分析:(1)钢锭开始受到的滑动摩擦力为 由牛顿第二定律有 解得 钢锭做匀加速运动的时间 位移 要使b端到达坡顶所需要的时间最短,需要电动机一直工作,钢锭先做匀加速直线运动,当它的速度等于滚筒边缘的线速度后,做匀速直线运动. 钢锭做匀速直线运动的位移 做匀速直线运动的时间 所需最短时间. (2)要使电动机工作的时间最短,钢锭的最后一段运动要关闭电动机,钢锭匀减速上升,b端到达坡顶时速度刚好为零. 匀减速上升时 解得 匀减速运动时间 匀减速运动位移 匀速运动的位移 电动机至少要工作的时间. 考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与位移的关系.
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考点分析:
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在美国盐湖城举行的第19届冬季奥运会上,中国滑冰运动员杨扬顽强拼搏,夺得了两块金牌,实现了我国冬奥会金牌零的突破.滑冰过程中,滑冰运动员双脚交替蹬冰滑行,蹬冰过程中加速度为2 m/s2,每次蹬冰的时间为1 s,双脚交替时,中间有0.5 s不蹬冰,不计运动员在滑行中受到的阻力,设运动员从静止开始滑行,求:

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(1)15 s末运动员前进的速度是多少?并作出他的v-t图象.

(2)15 s内运动员的位移是多少?

 

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物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如右图所示.一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.

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(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=________(保留三位有效数字).

(2)回答下列两个问题:

①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________.(填入所选物理量前的字母)

A.木块的长度l         B.木板的质量m1

C.滑块的质量m2          D.托盘和砝码的总质量m3

E.滑块运动的时间t

②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是________________________________________________________________________.

(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=________(用所测物理量的字母表示,重力加速度为g)与真实值相比,测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据:________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

 

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如图甲所示,物体原来静止在水平面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示.根据图乙中所标出的数据可计算出(  )

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①物体的质量为1 kg ②物体的质量为2 kg ③物体与水平面间的动摩擦因数为0.3 ④物体与水平面间的动摩擦因数为0.5

A.①③          B.①④

C.②③           D.②④

 

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如右图所示,ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架,其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ.P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上,两根细绳的一端分别系在P、Q环上,另一端和一绳套系在一起,结点为O.将质量为m的钩码挂在绳套上,OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示,若l1∶l2=2∶3,则两绳受到的拉力之比F1∶F2等于(  )

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A.1∶1            B.2∶3

C.3∶2                  D.4∶9

 

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细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连.平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如右图所示.(已知cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)以下说法正确的是(  )

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A.小球静止时弹簧的弹力大小为满分5 manfen5.com

B.小球静止时细绳的拉力大小为满分5 manfen5.com

C.细线烧断瞬间小球的加速度立即为g

D.细线烧断瞬间小球的加速度立即为满分5 manfen5.com

 

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