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传送带被广泛应用与各行各业,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...

传送带被广泛应用与各行各业,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,在电动机的带动下以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。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,且均可视为质点,OM间距离,g取,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。

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

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。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);(2), 【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,然后做匀速运动,达到M点,金属块由O运动到M有,即① 且 即② 即③ 根据牛顿第二定律有④ 由①②③式解得符合题设要求,加速度 由①式解得金属块与传送带间的动摩擦因数。 (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,运动距离,第一次与P碰撞前的速度为,, 与挡板P第一次碰撞后,木块B以速度被反弹,先沿传送带向上以加速度做匀减速运动直到速度为,此过程运动距离为;之后以加速度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., ,,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。 b.木块B上升到最高点后,沿传送带以加速度向下做匀加速运动,与挡板P发生第二次碰撞,碰撞前的速度为,,与挡板第二次碰撞后,木块B以速度被反弹,先沿传送带向上以加速度做匀减速运动直到速度为,此过程运动距离为;之后以加速度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, ,,木块B上升到最高点后,沿传送带以加速度向下做匀加速运动,与挡板P发生第三次碰撞,碰撞前的速度为,,与挡板第三次碰撞后,木块B以速度被反弹,先沿传送带向上以加速度做匀减速运动直到速度为,此过程运动距离为;之后以加速度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,,,以此类推,经过多次碰撞后木块B以的速度被反弹,在距N点的范围内不断以加速度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:,故电动机的输出功率,解得。 考点:牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系 【名师点睛】本题是一个多过程问题,比较复杂,关键理清物块在传送带上整个过程中的运动规律,搞清摩擦力的方向,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解。  
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1小滑块离开轨道时的速度大小;

2小滑块运动到轨道最低点时,对轨道的压力大小;

3小滑块在轨道上运动的过程中,克服摩擦力所做的功。

 

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1求物体运动的加速度大小;

2求推力F在内所做的功;

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在利用打点计时器时验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中。

1)需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h,某小组的同学利用实验得到的纸带,共设计了以下四种测量方案,其中正确的是(    )

A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过计算出瞬时速度

B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过计算出瞬时速度v

C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前、后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算出高点h

D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前、后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v

2)已知当地重力加速度为g,使用交流电的频率为。在打出的纸带上选取连续打出的五个点ABCDE,如图所示,测出A点距离起始点O的距离为AC两点间的距离为CE两点间的距离为,根据前述条件,如果在实验误差允许的范围内满足关系式          ,即验证了物体下落过程中机械能是守恒的。而在实际的实验结果中,往往吹出现物体的动能增加量略小于重力势能的减小量,出现这样结果的主要原因是             

 

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