满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,长L=9m的传送带与水平方向的傾角θ=37°,在电动机的带动下以υ=4...

如图所示,长L=9m的传送带与水平方向的傾角θ=37°,在电动机的带动下以υ=4m/s的速率顺时针方向运行,在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住,在传送带的A端无初速地放一质量m=1kg的物块,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,物块与挡板的碰撞能量损失及碰撞时间不计.(g=10m/s2,sin37°=0.6)求:
(1)物块从第一次静止释放到与挡板P第一次碰撞后,物块再次上升到传送带的最高点的过程中,因摩擦生的热;
(2)物块最终的运动状态及达到该运动状态后电动机的输出功率.

manfen5.com 满分网
(1)根据牛顿第二定律求出物块在下降过程和上升过程中的加速度,运用运动学公式求出下滑过程和上升过程的相对位移,求出相对运动距离之和,根据Q=fs求出产生的热量. (2)物块每一次与挡板碰撞,速度较之前都在减小,最终碰撞后反弹的速度等于传送带的速度,则先向上做匀减速直线运动,再向下做匀加速直线运动,碰撞的速度不变.根据能量守恒定律,电动机的输出功率等于克服阻力做功的功率. 【解析】 (1)物块从A点由静止释放,物块相对传送带向下滑,物块沿传送带向下加速运动的速度 与P碰前的速度 物块从A到B的时间 在此过程中物块相对传送带向下位移s1=L+vt1=21m 物块与挡板碰撞后,以v1的速度反弹,因v1>v,物块相对传送带向上滑,物块向上做减速运动的加速度为 物块速度减小到与传送带速度相等的时间 在t2时间内物块向上的位移 物块相对传送带向上的位移s2=l1-vt2=0.2m 物块速度与传送带速度相等后物块相对传送带向下滑,物块向上做减速运动的加速度 物块速度减小到零的时间 物块向上的位移 此过程中物块相对传送带向下的位移s3=vt3-l2=4m 摩擦生热Q=μmgcosθ(s1+s2+s3)=100.8J 答:因摩擦生的热为100.8J. (2)物块上升到传送带的最高点后,物块沿传送带向下加速运动,与挡板P第二次碰撞前的速度 碰后因v2>v,物块先向上做加速度为a2的减速运动,再做加速度为a3的减速运动,物块向上的位移为 物块与挡板第三次碰撞前的速度 在此类推经过多次碰撞后物块以v=4m/s的速度反弹,故最终物块在P与离P 4m的范围内不断做向上的加速度为2 m/s2的减速运动和向下做加速度为2 m/s2的加速运动,物块的运动达到这一稳定状态后,物块对传送带有一与传送带运动方向相反的阻力 Ff=μmgcosθ 故电动机的输出功率P=μmgcosθgv=16W 答:最终物块在P与离P 4m的范围内不断做向上的加速度为2 m/s2的减速运动和向下做加速度为2 m/s2的加速运动,电动机的输出功率为16W.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图所示,质量M=10kg,上表面光滑的足够长的木板在水平拉力F=20N的作用下,以υ=5m/s的初速度沿水平地面向右匀速运动,现有足够多的小铁块,它们质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速地在木板最右端放上第二个铁块,以后只要木板运动了L就在木板最右端无初速放一铁块(g=10m/s2).求:
(1)第一个铁块放上后,木板运动1m时,木板的速度多大?
(2)最终有几个铁块能留在木板上?
(3)最后一个铁块与木板右端距离多大?

manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,在足够长的光滑水平面上,放置一长为L=1m、质量为m1=0.5kg的木板A,一质量为m2=1kg的小物体B以初速度υ=4m/s滑上A的上表面,A与B之间的动摩擦因数为μ=0.2,g=10m/s2
(1)当B刚从A上滑落时,A、B的速度分别是多大?
(2)为使B不从木板A的右端滑落,当B滑上A时,在A的右端始终施加一个水平向右的恒力F,求F的大小应满足的条件.

manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖直方向,一小球能在其间运动.今在最低点与最高点各放一个压力传感器,测试小球对轨道的压力,并通过计算机显示出来.当轨道距离变化时,测得两点压力差与距离x的图象如右图所示.(不计空气阻力,g取10m/s2)求:
(1)小球的质量;
(2)相同半圆光滑轨道的半径;
(3)若小球在最低点B的速度为20m/s,为使小球能沿光滑轨道运动,x的最大值.

manfen5.com 满分网 查看答案
(1)图中;游标卡尺的示数是______mm.螺旋测微器的示数是______mm.
manfen5.com 满分网
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中:
①某同学用图10甲所示装置进行实验,得到如图10乙所示的纸带,A、B、C、D、E为连续的四个点,交流电的频率为50Hz,测出点A,C间的距离为14.77cm,点C,E间的距离为16.33cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则重锤在下落过程中受到的平均阻力大小Ff=______
②某同学上交的实验报告显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能,则出现这一问题的原因可能是______(填序号).
A.重锤的质量测量错误;        B.该同学自编了实验数据
C.交流电源的频率不等于50HZ;  D.重锤下落时受到的阻力过大.
查看答案
某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出.则:
(1)小球平抛的初速度为______ m/s.(g取10m/s2
(2)小球开始做平抛运动的位置坐标为x=______cm,y=______cm.
(3)小球运动到b点的速度为______m/s.

manfen5.com 满分网 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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