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如图甲所示为某工厂将生产工件装车的流水线原理示意图。AB段是一光滑曲面,A距离水...

如图甲所示为某工厂将生产工件装车的流水线原理示意图。AB段是一光滑曲面,A距离水平段BC的高为H1.25m,水平段BC使用水平传送带装置传送工件,已知BCL3m,传送带与工件(可视为质点)间的动摩擦因数为μ0.4,皮带轮的半径为R0.1m,其上部距车厢底面的高度h0.45m。设质量m1kg的工件由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失。通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使工件经C点抛出后落在固定车厢中的不同位置,取g10m/s2

(1)当皮带轮静止时,工件运动到点C时的速度为多大?

(2)皮带轮以ω120rad/s逆时针方向匀速转动,在工件运动到C点的过程中因摩擦而产生的内能为多少?

(3)设工件在固定车厢底部的落点到C点的水平距离为s,试在图乙中定量画出s随皮带轮角速度ω变化关系的sω图象。(规定皮带轮顺时针方向转动时ω取正值,该问不需要写出计算过程)

 

(1)1m/s (2)20J (3)见解析 【解析】【解析】 (1)当皮带轮静止时,工件从A到C过程,由动能定理有: mgH﹣μmgL=mvC2﹣0 代入数值解得:vC=1m/s (2)对工件从A至B过程,由动能定理得: mgH=mvB2﹣0 代入数值解得:vB=5m/s 当皮带轮以ω1=20rad/s逆时针方向匀速转动时,工件从B至C的过程中一直做匀减速运动,对工件,有: μmg=ma 设速度减至vC历时为t,则 vB﹣vC=at 工件对地位移 s工=L 皮带轮速度 v1=Rω1=2m/s 传送带对地位移 s带=v1t 工件相对传送带的位移 s相=s工+s带 由功能关系可知:因摩擦而产生的内能为: Q摩=μmgs相 代入数据解得:Q摩=20J (3)水平距离s随皮带轮角速度ω变化关系的s﹣ω图象如图所示 答:(1)当皮带轮静止时,工件运动到点C时的速度为1m/s; (2)在工件运动到C点的过程中因摩擦而产生的内能为20J; (3)在图乙中定量画出s随皮带轮角速度ω变化关系的s﹣ω图象,如上图所示.
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如图甲所示,质量为m2kg的物体置于倾角为θ37°的固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,当作用时间为时撤去拉力,物体运动的部分vt图象如图乙所示,g10 m/s2sin 37°0.6cos 37°0.8,求:

1物体与斜面间的动摩擦因数μ

2拉力F的大小.

 

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飞行员遇紧急情况跳伞,离开飞机后先做自由落体运动,当距地面60m时打开降落伞,之后以20m/s2的加速度做匀减速直线运动,以10m/s速度安全着陆。g=10m/s2求:

1飞行员打开降落伞时的速度。

2飞行员离开飞机到落地所经历的时间。

 

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甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图甲、乙、丙所示的实验装置,验证当质量一定时物体运动的加速度与它所受的合力成正比这一物理规律已知他们使用的小车完全相同,小车的质量为M,重物的质量为m,试回答下列问题:

1丙实验中,必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是_______

2)实验时,必须满足M远大于m的实验小组是_________

3实验时若甲丙三组同学的操作均完全正确他们作出的 a-F图线如图丁中ABC 所示,则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是___________

4实验时乙组同学得到的一条纸带如图 戊所示打点计时器所用电源的频率为 50Hz ABC为三个相邻的计数点若相邻计数点之间的时间间隔为TAB间的距离为AC间的距离为则小车的加速度a=__________(用字母表达。若电源频率低于 50Hz 而未被发觉时,则乙组同学所测得的加速度值与真实值比较将__________(选填:偏大、偏小或无影响)

 

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以下是小丽同学在探究共点力作用下物体的平衡条件实验中的操作步骤。请完成步骤中的填空:

A将一方形薄木板平放在桌面上在板面上用图钉固定好白纸将三个弹簧测力 计的挂钩用细线系在小铁环上,如图甲所示;

B先将其中两个测力计固定在图板上再沿某一水平方向拉着第三个测力计当铁环平衡时,分别记下三个测力计的示数 _______,并作出各个力的图示;

C根据_____作出的合力 如图乙所示比较 ________,由此,找出三个力的关系。

 

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如图,一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时,对轨道的压力为4mgg为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。则(    )

A. WmgR,质点到达Q点后,继续上升一段距离

B. WmgR,质点恰好能到达Q点

C. 质点再次经过N点时,对N点压力大于2mg

D. 要使质点能到达Q点上方R处,应在P点上方2R处释放质点

 

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