精英家教網(wǎng)如圖所示,傳送帶長6m,與水平方向的夾角37°,以5m/s的恒定速度向上運(yùn)動(dòng).一個(gè)質(zhì)量為2kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),沿平行于傳送帶方向以10m/s的速度滑上傳送帶,已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)物塊剛滑上傳送帶時(shí)的加速度大小;
(2)物塊到達(dá)傳送帶頂端時(shí)的速度大。
分析:(1)根據(jù)物體相對傳送帶滑動(dòng)的方向確定出摩擦力的方向,結(jié)合牛頓第二定律求出物塊剛滑上傳送帶時(shí)的加速度大小.
(2)根據(jù)速度時(shí)間公式以及位移公式求出物塊速度達(dá)到傳送帶速度時(shí)的位移,判斷物體在速度與傳送帶速度相等時(shí),是否到達(dá)最高點(diǎn),若未到達(dá)最高點(diǎn),再結(jié)合牛頓第二定律求出加速度的大小,結(jié)合速度位移公式求出到達(dá)最高點(diǎn)的速度.
解答:解:(1)物塊剛滑上傳送帶時(shí),物塊的加速度大小為a1,由牛頓第二定律有:
mgsin37°+μmgcos37°=ma1
代入數(shù)據(jù)解得:a1=gsin37°+μgcos37°=10×0.6+0.5×10×0.8=10m/s2;
(2)設(shè)物塊速度減為5m/s所用時(shí)間為t1,則v0-v=a1t1
解得:t1=0.5s
通過的位移:x1=
v+v0
2
?t1=
10+5
2
×0.5m=3.75
m<6 m    
因μ<tanθ,此后物塊繼續(xù)減速上滑的加速度大小為a2則:mgsin37°-μmgcos37°=ma2
代入數(shù)據(jù)解得:a2=2m/s2
設(shè)物塊到達(dá)最高點(diǎn)的速度為v1,則:v2-v12=2a2x2
x2=l-x1=2.25m
解得:v1=4m/s.
答:(1)物塊剛滑上傳送帶時(shí)的加速度大小為10m/s2;(2)物塊到達(dá)傳送帶頂端時(shí)的速度為4m/s;
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵理清物塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,傳送帶長L=7m,與水平成=37°角,以沿逆時(shí)針方向勻速傳動(dòng),一質(zhì)量為M=0.5kg的物塊在傳送帶的頂端由靜止釋放,物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,當(dāng)物塊滑到底端時(shí),有一質(zhì)量為m=0.01kg的子彈以原速度射入物塊,后又以的速度穿出物塊,以后每隔就有相同的子彈以相同的速度射入和穿出。(不計(jì)子彈穿過物塊的時(shí)間,sin37°=0.6,cos37=0.8)

(1)求物塊滑到傳送帶底端時(shí)速度;

(2)通過計(jì)算說明物塊滑離傳送帶時(shí),有幾顆子彈穿過物塊;

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(18分)如圖所示,傳送帶長L=7m,與水平成=37°角,以沿逆時(shí)針方向勻速傳動(dòng),一質(zhì)量為M=0.5kg的物塊在傳送帶的頂端由靜止釋放,物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,當(dāng)物塊滑到底端時(shí),有一質(zhì)量為m=0.01kg的子彈以原速度射入物塊,后又以的速度穿出物塊,以后每隔就有相同的子彈以相同的速度射入和穿出。(不計(jì)子彈穿過物塊的時(shí)間,sin37°=0.6,cos37=0.8)

(1)求物塊滑到傳送帶底端時(shí)速度;

(2)通過計(jì)算說明物塊滑離傳送帶時(shí),有幾顆子彈穿過物塊;

 

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科目:高中物理 來源:2010年江西省九江市高三第二次模擬考試(理綜)物理部分 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,傳送帶長L=7m,與水平成=37°角,以沿逆時(shí)針方向勻速傳動(dòng),一質(zhì)量為M=0.5kg的物塊在傳送帶的頂端由靜止釋放,物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,當(dāng)物塊滑到底端時(shí),有一質(zhì)量為m=0.01kg的子彈以原速度射入物塊,后又以的速度穿出物塊,以后每隔就有相同的子彈以相同的速度射入和穿出。(不計(jì)子彈穿過物塊的時(shí)間,sin37°=0.6,cos37=0.8)
(1)求物塊滑到傳送帶底端時(shí)速度;
(2)通過計(jì)算說明物塊滑離傳送帶時(shí),有幾顆子彈穿過物塊;

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科目:高中物理 來源:2014屆陜西西安長安區(qū)第一中學(xué)高三上第一次模擬考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,傳送帶長6 m,與水平方向的夾角,以5 m/s的恒定速度向上運(yùn)動(dòng)。一個(gè)質(zhì)量為2 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),沿平行于傳送帶方向以10 m/s的速度滑上傳送帶,已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2。求:

(1)物塊剛滑上傳送帶時(shí)的加速度大;

(2)物塊到達(dá)傳送帶頂端時(shí)的速度大;

(3)整個(gè)過程中,摩擦力對物塊所做的功。

 

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