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如图甲所示,水平传送带AB的长度L=3.75m,皮带轮的半径R=0.1m。现有一...

如图甲所示,水平传送带AB的长度L=3.75m,皮带轮的半径R=0.1m。现有一小物体(视为质点)以水平速度v0A点滑上传送带,物块与传送带间动摩擦因数为μ=0.2,传送带上表面距地面的高度h=5m, g10m/s2,试讨论下列问题:(注意:计算结果可用根式表示)

(1)若皮带静止,要使小物体滑到B端后做平抛运动.则小物体滑上A点的初速度v0至少为多少?

(2)若皮带轮以角速度=40rad/s顺时针匀速转动,小物体滑上A点的初速度v0=3 m/s,求小物体由A点运动到B点的时间及小物体落地点到B的水平位移x;

(3)若皮带轮以角速度=40rad/s顺时针匀速转动,求v0满足什么条件时,小物块均落到地面上的同一点.

 

(1)4m/s(2)1s ,4m(3) 【解析】试题分析: (1)若皮带静止,小物体在皮带上滑动的加速度为a,则: 要使小物块在B点开始做平抛运动,则小物体在B点开始时对皮带压力为0,即: 又解得:(4分) (2)若皮带轮以角速度=40rad/s顺时针匀速转动,皮带的速度 > v0 小物体刚在皮带上滑动时加速,加速度为: 加速时间t1=0.5s 加速位移 然后匀速,时间为t2 小物体由A点运动到B点的时间t=1s (2分) 平抛时 解得:(2分) (3)v0最大时,小物块在皮带一直做匀减速运动,到B端时,物块速度刚好为v 则解得(2分) v0最小时,小物块在皮带一直做匀加速运动,到B端时,物块速度刚好为v 则解得(2分) 即时,小物块均落到地面上的同一点 考点:牛顿第二定律 匀速圆周运动 平抛运动 匀变速直线运动规律  
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考点分析:
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如图所示,在足够高的竖直墙面上A点,以水平速度v0=10m/s向左抛出一个质量为m=1kg的小球,小球抛出后始终受到水平向右的恒定风力的作用,风力大小F=5N,经过一段时间小球将再次到达墙面上的B点处,重力加速度为g=10m/s2,则在此过程中:(注意:计算结果可用根式表示)

(1)小球水平方向的速度为零时距墙面的距离?

(2)墙面上AB两点间的距离?

(3)小球速度的最大值?

(4)小球速度的最小值?

 

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如图所示,水平轨道上轻弹簧左端固定,弹簧处于自然状态时,其右端位于P点,现用一质量m=1kg的小物块(可视为质点)将弹簧压缩后释放,物块经过P点时的速度v0=6m/s,经过水平轨道右端Q点后恰好沿圆轨道最高点的切线进入竖直固定的圆轨道,最后物块经轨道最低点A抛出后落到B点,若物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.1,s=5.5m,R=1m,A到B的竖直高度h=1.25m,取g=10m/s2

(1)求物块到达Q点时的速度大小.

(2)判断物块经过Q点后能否沿圆周轨道运动.简单说明理由.

(3)若物块从A水平抛出的水平位移大小为4m,求物块在A点时对圆轨道的压力.

 

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如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体Av1=6 m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出.如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中.(AB均可看作质点,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2)

(1)物体B抛出时的初速度v2

(2)物体A、B间初始位置的高度差h.

 

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(1)在做“研究平抛物体的运动”的实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是______

A.刻度尺   B.秒表    C.坐标纸     D.天平      E .弹簧测力计   F.重垂线

(2)实验中,下列说法正确的是_____

A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下

B.斜槽轨道必须光滑

C.斜槽轨道末端可以不水平

D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些

E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来

(3)甲同学在研究平抛运动规律的实验中,各自让钢球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出钢球平抛运动的轨迹.得到ABC三点的坐标标记如图甲所示,坐标原点为抛出点。图中这三个点的坐标只有一处有明显偏差,请问这个点是________(A、B、C三个字母中的选填一个)。你认为正确的数据计算出钢球平抛的初速度为_______ m/s (g=10 m/s2).(计算结果请保留两位有效数字)

4乙同学用频闪照相的方式研究平抛运动,得到小球做平抛运动的闪光照片,照片中的每个正方形小格的边长代表的实际长度为5cm.已知闪光频率是10Hz.则根据上述的信息可知:小球在D点时的速度大小vD________m/s,当地的重力加速度g________m/s2(计算结果可用根式表示)

 

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用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。

如图是探究过程中某次实验时装置的状态。

(1)在研究向心力的大小F与质量m关系时,要保持______相同。

A. ωr       B. ωm     C. mr    D. mF

(2)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶9,与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为_______

A. 1∶3 B. 3∶1 C. 1∶9     D. 9∶1

 

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