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(19分)如图所示,某工厂传送带装置倾斜放置,倾角=37o,传送带AB长度xo=...

(19分)如图所示,某工厂传送带装置倾斜放置,倾角满分5 manfen5.com=37o,传送带AB长度xo=l0m。有一水平平台CD高度保持6.45m不变。现调整D端位置,当D、B的水平距离合适时,自D端水平抛出的物体恰好从B点沿BA方向冲上斜面,此后D端固定不动,g=l0m/s2。另外,传送带B端上方安装一极短的小平面,与传送带AB平行共面,保证自下而上传送的物体能沿AB方向由B点斜向上抛出。(sin37o=0.6,cos37o=0.8)

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(1)求D、B的水平距离;

(2)若传送带以5m/s的速度逆时针匀速运行,某物体甲与传送带间动摩擦因数μ1=0.9,自A点沿传送带方向以某一初速度冲上传送带时,恰能水平落到水平台的D端,求物体甲的最大初速度vo1

(3)若传送带逆时针匀速运行,某物体乙与传送带间动摩擦因数μ2=0.6,自A点以vo2=11m/s的初速度沿传送带方向冲上传送带时,恰能水平落到水平台的D端,求传送带的速度v′。

 

(1)1.2m(2)17m/s(3)m/s 【解析】 试题分析::(1)设水平抛出物体的初速度v0,经时间t落入传送带上时,竖直分速度为vy ,CD距离地面的高度为h,则由平抛运动规律知在竖直方向: (1分) (1分) (1分) 水平方向距离 x = v0t (1分) ∴ x = 1.2m (1分) (2)由(1)中得 (1分) 所以物体从传送带上落下时 v = 5m/s (1分) 则物体甲到B端的速度为v = 5m/s,则恰能水平落到水平台的D端 由动能定理得: mg x0sinθ μ1mg x0cosθ =mv2 mv012 (1分) ∴ v01= 17m/s (1分) (3)若传送带对物体的摩擦力方向始终向下,设物体到B端速度v1 由动能定理得: mg x0sinθ μ2mg x0cosθ =mv12 mv022 (1分) 则v1无解 (1分) 若传送带对物体的摩擦力方向始终向上,设物体到B端速度v2 由动能定理得: mgx0sinθ+μ2mg x0cosθ = mv22 mv022 (1分) ∴ v2= m/s >5m/s (1分) 故只能是摩擦力方向先向下后向上 (1分) 当摩擦力方向向下时,由牛顿第二定律得 mgsinθ+μ2mgcosθ = ma1 (1分) ∴ a1= 10.8m/s2 当摩擦力方向向上时,由牛顿第二定律得 mgsinθ μ2mgcosθ = ma2 (1分) ∴ a2= 1.2m/s2 设传送带速度为,则有 + = x0 (1分) ∴ m/s = 2m/s (2分) 考点:考查牛顿第二定律和功能关系 匀变速直线运动规律  
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考点分析:
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(18分)如图所示,一质量为M=5.0kg,长度L=4m的平板车静止在水平地面上,距离平板车右侧S=16.5m处有一固定障碍物.障碍物上固定有一电动机A。另一质量为m=2.0kg可视为质点的滑块,以v0=8m/s的水平初速度从左端滑上平板车,同时电动机A对平板车施加一水平向右、大小为22.5N的恒力F.1s后电动机A突然将功率变为P=52.5w并保持不变,直到平板车碰到障碍物停止运动时,电动机A也同时关闭。滑块沿水平飞离平板车后,恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点滑入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.已知平板车间与滑块的动摩擦因数μ1=0.5,平板车与地面的动摩擦因数μ2=0.25,圆弧半径为R=1.0m,圆弧所对的圆心角BOD=θ=1060,g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计空气阻力,求:

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(1)0 1s时间内,滑块相对小车运动的位移x;

(2)电动机A做功W;

(3)滑块运动到圆弧轨道最低点C时对轨道压力的大小FN

 

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(15分)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中反应过程所用时间)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,一质量为50kg的志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m。减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g=10m/s2。求:

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(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;

(2)饮酒使志愿者比一般人正常时迟缓的时间;

(3)从发现情况到汽车停止的过程,汽车对志愿者所做的功。

 

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(10分)用如题图所示的实验装置验证牛顿第二定律。

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下列做法正确的是____________(填字母代号)

A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行

B.在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时,将装有砂的砂桶通过定滑轮拴在小车上

C.实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源

D.通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要再次调节木板倾斜度

甲、乙两同学在同一实验室,各取一套如图所示的装置放在水平桌面上,小车上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到题图3中甲、乙两条直线.设甲、乙用的小车质量分别为m、m,甲、乙用的小车与木板间的动摩擦因数分别为μ,μ,由图可知,

m        m、μ            μ。(选填大于小于等于).

甲同学在纠正了疏漏之处后,保持小车的质量M不变,改变砂桶与砂的总重力F,多次实验,根据得到的数据,在a F图象中描点(如题图4所示)。结果发现右侧若干个点明显偏离直线,造成此误差的主要原因是                。若不断增加砂桶中砂的质量,a F图象中各点连成的曲线将不断延伸,加速度的趋向值为       

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(6分)在一次课外活动中,某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量mA=1kg,金属板B的质量mB=0.5kg。用水平力F向左拉金属板B,使其向左运动,当系统稳定时弹簧秤的示数如图甲所示,则A、B间的摩擦力Ff=_______N,A、B间的动摩擦因数μ=       。(g取10m/s2)。该同学还将纸带连接在金属板B的后面,通过打点计时器连续打下一系列的点,测量结果如图乙所示,图中各计数点间的时间间隔为0.1s,可求得拉金属板的水平力F=     N

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如图甲所示,一固定在地面上的足够长斜面,倾角为37°,物体A放在斜面底端挡板处,通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体B相连接,B的质量M=1kg,绳绷直时B离地面有一定高度。在t=0时刻,无初速度释放B,由固定在A上的速度传感器得到的数据绘出的A沿斜面向上运动的v t图象如图乙所示,若B落地后不反弹,g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是( 

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A.物体A开始下滑的加速度为8m/s2

B.物体A沿斜面向上运动的过程中,绳的拉力对A做的功W=3J

C.0.25 s时物体A的重力的瞬时功率3W

D.物体A从底端开始运动到再次返回到底端过程克服摩擦力做功等于物体A的机械能减少

 

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