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如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0。小工件...

如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0。小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为μ,乙的宽度足够大,重力加速度为g。

(1)若乙的速度为v0,求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离s;

(2)若乙的速度为2v0,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v;

(3)保持乙的速度2v0不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复。若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,求驱动乙的电动机的平均输出功率

 

(1)s=;(2)v=2v0;(3)= 【解析】试题分析:(1)由于滑动摩擦力的方向与相等运动方向相反,因此首先应判断工件刚平稳地传到乙上瞬间,相对于传送带乙的运动方向,刚传到传送带乙上瞬间,工件有相对传送带乙侧向速度v0和与传送带乙运动方向相反的速度v0,其合速度方向与传送带运动方向显然成45°,如下图所示,并建立图示直角坐标系。 根据牛顿第二定律可知:ax=-,ay= 即物块相对传送带在沿传送带方向和垂直传送带方向分别做相同的匀减速直线运动,根据匀变速直线运动规律可知,当垂直传送带方向的速度减为零时,物块相对传送带在x方向上的位移即侧向滑过的距离为:s= (2)同理作出工件相对传送带运动和所受滑动摩擦力的矢量图如下图所示。 设摩擦力与y轴方向间的夹角为θ,根据牛顿第二定律和加速度的定义式可知,始终存在:==tanθ= 因此工件相对传送带做匀减速直线运动,因此工件在乙上刚停止侧向滑动时应相对传送带乙静止,因此工件此时的速度大小为:v=2v0 (3)每个工件在传送带乙上相对传送带滑行距离为:Δs= 每个工件在传送带乙上相对传送带滑行的时间为:t= 每个工件在相对传送带滑动的t时间内,电动机对乙做的功为:W=-+μmgΔs 电动机的平均输出功率为:= 联立以上各式解得:=
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如图所示,一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上,光滑圆弧MN的半径为R=3.2m,水平部分NPL=3.5m,物体B静止在足够长的平板小车C上,B与小车的接触面光滑,小车的左端紧贴平台的右端。从M点由静止释放的物体A滑至轨道最右端P点后再滑上小车,物体A滑上小车后若与物体B相碰必粘在一起,它们间无竖直作用力。A与平台水平轨道和小车上表面的动摩擦因数都为0.4,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等物体AB和小车C的质量均为1kg,取g=10m/s2。求

(1)物体A进入N点前瞬间对轨道的压力大小?

(2)物体ANP上运动的时间?

(3)物体A最终离小车左端的距离为多少?

 

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如图所示,用光电门等器材验证机械能守恒定律.直径为d、质量为m的金属小球由A处静止释放,下落过程中经过A处正下方的B处固定的光电门,测得AB间的距离为H(H>>d),光电门测出小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g,则

  

1)小球通过光电门B时的速度表达式____

2)多次改变高度H,重复上述实验,描点作出H的变化图象,若作出的图线为通过坐标原点的直线,且斜率为____,可判断小球下落过程中机械能守恒;

3)实验中发现动能增加量Ek总是小于重力势能减少量EP,增加下落高度后,则(EPEk)将_____(选填增加减小不变);

4)小明用AB段的运动来验证机械能守恒时,他用计算与B点对应的重锤的瞬时速度,得到动能的增加量,你认为这种做法正确还是错误?答:____.理由是____

 

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用如图甲所示的装置进行探究加速度与力、质量的关系的实验中.

(1)若小车的总质量为M,砝码和砝码盘的总质量为m,则当满足_________条件时,可认为小车受到合外力大小等于砝码和砝码盘的总重力大小.

(2)在探究加速度与质量的关系实验中,下列做法中正确的是_______

A.平衡摩擦力时,不应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上

B.每次改变小车的质量时,都需要重新平衡摩擦力

C.实验时,先接通打点计时器电源,再放开小车

D.小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出

(3)甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a.如图乙是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个打点未标出,计时器打点频率为50Hz,则小车运动的加速度为________________(保留两位有效数字).

(4)乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出 图线后,发现当较大时,图线发生弯曲.该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象.则该同学的修正方案可能是_________

A.改画a的关系图线

B.改画a的关系图线

C.改画 a的关系图线

D.改画a的关系图线

 

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如图(甲)所示,静止在水平地面上的物块A,受到水平拉力F的作用,F与时间t的关系如图(乙)所示.设物块与地面间的最大静摩擦力的大小与滑动摩擦力大小相等,则  

A. 时刻物块的速度为零

B. 物块的最大速度出现在时刻

C. 时间内F对物块先做正功后做负功

D. 拉力F的功率最大值出现在时间内

 

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如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是O,最低点是P,直径MN水平,ab是两个完全相同的带正电小球视为点电荷),b固定在M点,aN点静止释放,沿半圆槽运动经过P点到达某点Q图中未画出时速度为零。则小球a

A. NQ的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小

B. NP的过程中,速率先增大后减小

C. NQ的过程中,电势能一直增加

D. PQ的过程中,动能减少量小于电势能增加量

 

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