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传送带被广泛应用于各行各业。由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同,物体在传...

传送带被广泛应用于各行各业。由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同,物体在传送带上的运动情况也有所不同。如图所示,一倾斜放置的传送带与水平面的倾角θ=370, 在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行。M、N为传送带的两个端点,MN两点间的距离L=7m。N端有一离传送带很近的挡板P可将传送 带上的物块挡住。在传送带上的O处先后由静止释放金属块A和木块B,金属块与木块质量均为1kg,且均可视为质点,OM间距离L=3m。 sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。

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(1)金属块A由静止释放后沿传送带向上运动,经过2s到达M端,求金属块与传送带间的动摩擦因数μ1 

(2)木块B由静止释放后沿传送带向下运动,并与挡板P发生碰撞。已知碰撞时间极短,木块B与挡板P碰撞前后速度大小不变,木块B与传送带间的动摩擦因数μ2=0.5。求:

a.与挡板P第一次碰撞后,木块B所达到的最高位置与挡板P的距离;

b.经过足够长时间,电动机的输出功率恒定,求此时电动机的输出功率。

 

(1)1    (2)a、1m   b、8w 【解析】 试题分析:(1)金属块A在传送带方向上受摩擦力和重力的下滑分力,先做匀加速运动,并设其速度能达到传送带的速度v=2m/s,然后做匀速运动,达到M点。 金属块由O运动到M有       即  ①   1分 且      即        ②   1分          即      ③   1分 根据牛顿第二定律有           ④     1分 由①②③式解得   符合题设要求,加速度a=2m/s2        1分 由①式解得金属块与传送带间的动摩擦因数μ1=1                   1分 (2)a. 由静止释放后,木块B沿传送带向下做匀加速运动,其加速度为a1,运动距离LON=4m,第一次与P碰撞前的速度为v1                1分                  1分 与挡板P第一次碰撞后,木块B以速度v1被反弹,先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直到速度为v,此过程运动距离为s1;之后以加速度a1继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为s2。             1分                       1分                1分 因此与挡板P第一次碰撞后,木块B所达到的最高位置与挡板P的距离           1分 b.木块B上升到最高点后,沿传送带以加速度a1向下做匀加速运动,与挡板P发生第二次碰撞,碰撞前的速度为v2                   1分 与挡板第二次碰撞后,木块B以速度v2被反弹,先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直到速度为v,此过程运动距离为s3;之后以加速度a1继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为s4。                   1分                  1分 木块B上升到最高点后,沿传送带以加速度a1向下做匀加速运动,与挡板P发生第三次碰撞,碰撞前的速度为v3            1分 与挡板第三次碰撞后,木块B以速度v3被反弹,先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直到速度为v,此过程运动距离为s5;之后以加速度a1继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为s6。                       1分                    1分 以此类推,经过多次碰撞后木块B以2m/s的速度被反弹,在距N点1m的范围内不断以加速度a2做向上的减速运动和向下的加速运动。 木块B对传送带有一与传送带运动方向相反的阻力                       1分 故电动机的输出功率 解得P=8w                    1分 考点:本题考查运动学关系和牛顿第二定律。  
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考点分析:
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如图所示,两根相距为d的足够长的、光滑的平行金属导轨位于水平的xoy平面内,左端接有阻值为R的电阻,其他部分的电阻均可忽略不计。在x>0的一侧存在方向竖直向下的磁场,磁感应强度大小按B=kx变化(式中k>0,且为常数)。质量为m的金属杆与金属导轨垂直架在导轨上,两者接触良好。在x<0的某位置,金属杆受到一瞬时冲量,获得速度大小为v0,方向沿x轴正方向。求:

(1)在金属杆运动过程中,电阻R上产生的总热量;

(2)若从金属杆进入磁场的时刻开始计时,始终有一个方向向左的变力F作用于金属杆上,使金属杆的加速度大小恒为a,方向一直沿x轴负方向。求:

a.闭合回路中感应电流持续的时间;

b.金属杆在磁场中运动过程中,外力F与时间t关系的表达式?

 

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已知小孩与雪橇的总质量为m = 20 kg ,静止于水平冰面上,雪橇与冰面间的动摩擦因数为满分5 manfen5.com= 0.1已知sin37° = 0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2

(1)大人用F1=30N的水平恒力推雪橇,求经过4s秒雪橇运动的距离L;

(2)如图所示,若大人用大小为F2=50N,与水平方向成37°角的恒力斜向上拉雪橇,使雪橇由静止开始运动1m,之后撤去拉力,小孩与雪橇在冰面上滑行的总距离。

 

 

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为了测定木块与长木板之间的动摩擦因数,实验室可以提供如下器材:A端固定、B端高度可以调节的长木板一块、小木块一个、计时器一个、米尺一把。已知重力加速度为g。

填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤:

  a. 调节长木板B端高度,让木块从板上C点由静止开始下滑到板的底端A处,用计时器记下木块下滑所用的时间t。

  b.用米尺测量C与A之间的距离s,则木块下滑的加速度a=              

c.用米尺测量长木板B端相对于水平桌面的高度h和长木板的总长度l。根据牛顿第二定律,可求得木块与长木板之间的动摩擦因数的表达式满分5 manfen5.com=____________。(用实验的测量量表示)

d.改变_____________________________________,重复上述测量和计算,求出满分5 manfen5.com的平均值。

在上述实验中,为减小实验误差,某同学通过改变斜面的倾角θ,测出了多个加速度a1、a2、a3  ,并计算出加速度的平均值满分5 manfen5.com,用该平均值计算出动摩擦因数。你认为该同学的方法是否正确,并说明理由                                               

 

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“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。测量头由分划板、目镜、手轮等构成,已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。

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如图乙所示,移动测量头上的手轮,使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心,记下此时手轮上螺旋测微器的读数x1。转动测量头,使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心,此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示,则读数x2=________mm;

已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。计算波长的公式λ=_________; (用题目中给出的字母表示)对于某种单色光,为增加相邻亮纹间的距离,可采取_________________或_________________的方法。

 

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如图甲所示,质量为2kg的绝缘板静止在粗糙水平地面上,质量为1kg、边长为1m、电阻为0.1Ω的正方形金属框ABCD位于绝缘板上,E、F分别为BC、AD的中点。某时刻起在ABEF区域内有竖直向下的磁场,其磁感应强度B1的大小随时间变化的规律如图乙所示,AB边恰在磁场边缘以外;FECD区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B2=0.5T,CD边恰在磁场边缘以内。假设金属框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两磁场均有理想边界,取g10m/s2。则

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A.金属框中产生的感应电动势大小为1V

B.金属框受到向左的安培力大小为1N

C.金属框中的感应电流方向沿ADCB方向

D.如果金属框与绝缘板间的动摩擦因数为0.3,则金属框可以在绝缘板上保持静止

 

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