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某工厂为实现自动传送工件设计了如图所示的传送装置,由一个水平传送带AB和倾斜传送...

某工厂为实现自动传送工件设计了如图所示的传送装置由一个水平传送带AB和倾斜传送带CD组成水平传送带长度LAB=4m倾斜传送带长度LCD=4.45m倾角为θ=37°ABCD 通过一段极短的光滑圆弧板过渡AB传送带以v1=5m/s的恒定速率顺时针运转CD传送带静止已知工件与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5重力加速度g=10m/s2现将一个工件(可看作质点)无初速度地放在水平传送带最左端 A点处,求:

1)工件被第一次传送到CD传送带上升最大高度和所用的时间;

2)要使工件恰好被传送到 CD 传送带最上端,CD 传送带沿顺时针方向运转的速度 v2大小(v2v1).

 

(1)1.8s(2)4m/s 【解析】(1)工件刚放在传送带 AB 上,在摩擦力作用下做匀加速运动,设其加速度大小为 a1,速度增加到v1时所用时间为t1,位移大小为s1,则由受力分析图甲以及牛顿运动定律可得: N1=mg; f1=μN1=ma1 联立解得:a1=5m/s2. 由运动学公式有:t1==s=1s 由于s1<LAB,随后在传送带AB上做匀速直线运动到B端,则匀速运动的时间t2为: 工件滑上CD传送带后在重力和滑动摩擦力作用下做匀减速运动,设其加速度大小为a2,速度减小到零时所用时间为t3,位移大小为s2, 则由受力分析图乙以及牛顿运动定律可得:N2=mgcosθ mgsinθ+μN2=ma2 由运动学公式有: 联立解得:a2=10m/s2.s2=1.25m 工作沿CD传送带上升最大高度为:h=s2sinθ=1.25×0.6m=0.75m 沿CD上升的时间为: 故总时间为:t=t1+t2+t3=1.8s (2)CD 传送带以速度 v2大小向上传送时,当工件的速度大于 v2时,滑动摩擦力沿传送带向下加速度大小仍为 a2;当工件的速度小于 v2时,滑动摩擦力沿传送带向上,设其加速度大小为 a3,两个过程的位移大小分别为s3和s4,则由受力分析图丙 由运动学公式和牛顿运动定律可得:mgsinθ﹣μN2=ma3 LCD=s3+s4 解得:v2=4m/s  
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一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h 以内.问:

(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?

(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?

 

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某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50 Hz。实验步骤如下:

a).按图甲所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;

b).调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;

c).挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;

d).改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤c),求得小车在不同合力作用下的加速度。

根据以上实验过程,回答以下问题:

1)对于上述实验,下列说法正确的是____

A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等

B.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行

C.弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半

D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量

2)实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如下图。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,则此次实验中小车的加速度为____ m/s2(结果保留2位有效数字)。

3)保持小车质量一定,改变盘中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.请根据测量数据作出a—F图象______。图象的斜率表达的物理意义是_______

 

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应用如图所示装置验证平行四边形定则

(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的_____

A.将橡皮条拉伸相同长度即可

B.将橡皮条沿相同方向拉即可

C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度

D.将橡皮条和绳的结点O拉到相同位置

(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是_____

A.两细绳必须等长

B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行

C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大

D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些

 

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如图甲所示,木块A和长木板B叠放在水平地面上,假定木板与地面之间、木板和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等,用一水平力F作用于B,A、B的加速度与F的关系如图乙所示,重力加速度g10m/s2则下列说法中正确的是(     )

A. A的质量为0.5kg

B. B的质量为1.5kg

C. B与地面间的动摩擦因数为0.2

D. A、B间的动摩擦因数为0.4

 

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如图所示一名消防队员在模拟演习训练中沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑已知这名消防队员的质量为60kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑滑到地面时速度恰好为零.如果他加速时的加速度大小是减速时的 2 倍,下滑的总时间为 3s,g 10m/s2,那么该消防队员(

A. 下滑过程中的最大速度为 4m/s

B. 加速与减速过程的时间之比为1:2

C. 加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1:7

D. 加速与减速过程的位移之比为1:4

 

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