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如图所示,在大型超市的仓库中,要利用皮带运输机将货物由平台D运送到高为h=2.5...

如图所示,在大型超市的仓库中,要利用皮带运输机将货物由平台D运送到高为h=2.5 mC平台上,为了便于运输,仓储员在平台D与传送带间放了一个圆周的光滑轨道ab,轨道半径为R=0.8 m,轨道最低端与皮带接触良好.已知皮带和水平面间的夹角为θ=37°,皮带和货物间的动摩擦因数为μ=0.75,运输机的皮带以v0=1 m/s的速度顺时针匀速运动(皮带和轮子之间不打滑),仓储员将质量m=200 kg货物放于轨道的a(g=10 m/s2),求

(1)货物到达圆轨道最低点b时对轨道的压力.

(2)货物沿皮带向上滑行多远才能相对皮带静止.

(3)皮带将货物由A运送到B需对货物做多少功.

 

(1)6×103 N.(2)0.625 m.(3)3500 J. 【解析】(1)货物由a到b,由机械能守恒定律得 mgR=mv2 解得 在最低点b,由F-mg=m (2)货物在皮带上运动时,由动能定理得: -mgssin 37°-fs=mv02-mv2且f=μmgcos 37° 解以上两式可得:. (3)由于tan 37°=μ,则货物减速到v0后便和皮带一起匀速向上运动 货物向上匀速运动的高度为 h1=h-ssin 37°=2.5 m-0.625×0.6 m=2.125 m 在s位移内皮带对货物做的功为 W1=-μmgscos 37°=-0.75×200×10×0.625×0.8 J=-750 J 对货物匀速运动段,由功能关系得皮带对货物做的功为 W2=mgh1=200×10×2.125=4 250 J, W=W1+W2=-750 J+4 250 J=3 500 J. 点睛:本题关键明确滑块的运动规律,分析运动过程,然后分阶段运用机械能守恒定律、动能定理、功能关系等列式求解,较难.  
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考点分析:
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如图所示,为一传送装置,其中AB段粗糙,AB段长为L=0.2 m,动摩擦因数μ=0.6,BCDEN段均可视为光滑,且BC的始、末端均水平,具有h=0.1 m的高度差,DEN是半径为r=0.4 m的半圆形轨道,其直径DN沿竖直方向,C位于DN竖直线上,CD间的距离恰能让小球自由通过.在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧,现有一可视为质点的小球,小球质量m=0.2 kg,压缩轻质弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连),小球刚好能沿DEN轨道滑下.求:

(1)小球到达N点时速度的大小;

(2)压缩的弹簧所具有的弹性势能.

 

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质量m=1 kg的物体,在水平拉力F(拉力大小恒定,方向与物体初速度方向相同)的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移4 m时,拉力F停止作用,运动到位移是8 m时物体停止,运动过程中Ekx的图线如图所示。g取10 m/s2求:

(1)物体的初速度多大?

(2)物体和平面间的动摩擦因数为多大?

(3)拉力F的大小?

 

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光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器,它由光电门和计时器两部分组成,光电门的一臂的内侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管,发出的光束很细),如图中的AA′,另一臂的内侧附有接收激光的装置,如图中的BB′,当物体在它们之间通过时,二极管发出的激光被物体挡住,接收装置不能接收到激光信号,同时计时器就开始计时,直到挡光结束光电计时器停止计时,故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间.现有一小球从两光电门的正上方开始自由下落,如图所示.

(1)若要用这套装置来验证机械能守恒定律,则要测量的物理量有_________________(每个物理量均用文字和字母表示,如高度H)

(2)验证机械能守恒定律的关系式为________________________

 

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《验证机械能守恒定律》的实验装置如图所示,

(1)下列实验操作顺序正确合理的一项是_________(填序号)

A.先将固定在重物上的纸带穿过打点计时器,再将打点计时器固定在铁架台上

B.先用手提着纸带,使重物静止在打点计时器下方,再接通电源

C.先放开纸带让重物下落,再接通打点计时器的电源

D.先取下固定在重物上的打好点的纸带,再切断打点计时器的电源

(2)(双选)如图所示是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带,我们选中N点来验证机械能守恒定律.下面举出一些计算N点速度的方法,其中正确的是______

AN点是第n个点,则vngnT

BN点是第n1个点,则vng(n1)T

Cvn

Dvn

 

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如图所示,在《研究平抛物体的运动》的实验中,描绘得到的平抛物体的轨迹的一部分,抛出点的位置没有记录,试根据图中的数据求出平抛运动的初速度_________________________

 

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