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下圖為倉庫中常用的皮帶傳輸裝置示意圖，它由兩臺皮帶傳送機組成，一臺水平傳送，A、B兩端相距3m，另一臺傾斜，傳送帶與地面的傾角θ=37°，C、D兩端相距4.45m，B、C相距很近。水平部分AB以5m/s的速率順時針轉動。將質量為10kg的一袋大米放在A端，到達B端后，速度大小不變地傳到傾斜的CD部分，米袋與傳送帶間的動摩擦因數均為0.5。試求：

（1）若CD部分傳送帶不運轉，求米袋沿傳送帶所能上升的最大距離；

（2）若要米袋能被送到D端，求CD部分順時針運轉的速度應滿足的條件及米袋從C 端到D 端所用時間的取值范圍。


【命題立意】本題以傳送帶為背景命題，主要考查牛頓運動定律應用的第二類動力學問題。

【思路點撥】解答本題需要注意以下幾個關鍵點：（1）米袋在AB上受到幾個力作用，加速度的方向和大小分別怎樣？做什么運動？（2）米袋進入不運轉CD 部分，受到幾個力作用，加速度的方向和大小分別怎樣？做什么運動？（3）CD部分順時針運轉，米袋在CD上運動有哪幾個階段，最長時間和最短時間分別是什么情況？

【答案（1）1.25m（2）

【解析】（1）米袋在AB上加速時的加速度（1分）

米袋的速度達到v0=5m/s時，滑行的距離，

因此米袋在到達B點之前就有了與傳送帶相同的速度（1分）

設米袋在CD上運動的加速度大小為a，由牛頓第二定律得：（1分）

代入數據得a=10m/s2（1分） 所以能滑上的最大距離（1分）。

（2）設CD部分運轉速度為v1時米袋恰能到達D點（即米袋到達D點時速度恰好為零），則米袋速度減為v1之前的加速度為a1=-g(sinθ+μcosθ)=-10m/s2（1分）

米袋速度小于v1至減為零前的加速度為a2=-g(sinθ-μcosθ)=-2m/s（1分）

由（1分）

解得v1=4m/s，即要把米袋送到D點，CD部分的速度vCD≥v1=4m/s（1分）

米袋恰能運到D點所用時間最長為：（1分）

若CD部分傳送帶的速度較大，使米袋沿CD上滑時所受摩擦力一直沿皮帶向上，則所用時間最短，此種情況米袋加速度一直為a2。由得，tmax=1.16s（1分）

所以，所求的時間t的范圍為（1分）。


練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：


現在已經離不開電視、手機等電子產品，但這些產品生產過程中會產生含多種重金屬離子的廢水，這些廢水是否達標也引起了人們的關注．某同學想測出學校附近一工廠排出廢水的電阻率，以判斷廢水是否達到排放標準(一般工業(yè)廢水電阻率的達標值為ρ≥200 Ω·m)．如圖9所示為該同學所用盛水容器，其左、右兩側面為帶有接線柱的金屬薄板(電阻極小)，其余四面由絕緣材料制成，容器內部長a＝40 cm，寬b＝20 cm，高c＝10 cm.他將水樣注滿容器后，進行以下操作：

(1)他先后用多用電表歐姆擋的“×1 k”、“×100”兩個擋位粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖10中所示，則所測水樣的電阻約為________ Ω .

圖10

 (2)他從實驗室中找到如下實驗器材更精確地測量所獲水樣的電阻：

A．電流表(量程5 mA，電阻RA＝800 Ω)

B．電壓表(量程15 V，電阻RV約為10.0 kΩ)

C．滑動變阻器(0～20 Ω，額定電流1 A)

D．電源(12 V，內阻約10Ω)

E．開關一只、導線若干

請用鉛筆線代替導線幫他在圖11中完成電路連接．

圖11

(3)正確連接電路后，這位同學閉合開關，測得一組U、I數據；再調節(jié)滑動變阻器，重復上述測量得出一系列數據如下表所示，請你在圖12的坐標系中作出UI關系圖線.

U/V

2.0

3.8  

6.8  

8.0  

10.2 

11.6

I/mA

0.73 

1.36 

2.20 

2.89 

3.66 

4.15

圖12

 (4)由以上測量數據可以求出待測水樣的電阻率為________ Ω·m.據此可知，所測水樣在電阻率這一指標上________(選填“達標”或“不達標”)．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如右圖所示，木塊b放在一固定斜面上，其上表面水平，木塊a放在b上。用平行于斜面向上的力F作用于a，a、b均保持靜止。則木塊b的受力個數可能是                                                    

（     ）

A．2個

B．3個

C．4個

D．5個

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科目：高中物理 來源： 題型：


如右圖所示，物塊A放在傾斜的木板上，木板的傾角α為30°和45°時物塊所受摩擦力的大小恰好相同，則

（     ）

A．物塊和木板間的動摩擦因數為0.5

B．物塊和木板間的動摩擦因數為

C．木板的傾角α為45°時物塊可能在斜面上做勻速運動

D．木板的傾角α為45°時物塊的加速等于

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科目：高中物理 來源： 題型：


某實驗小組利用如下圖所示的實驗裝置來探究當合外力一定時，物體運動的加速度與其質量之間的關系。

（1）實驗前用刻度尺測出兩個光電門中心之間的距離s，并測得遮光條的寬度d。該實驗小組在做實驗時，將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間Δt1，遮光條通過光電門2的時間Δt2，則滑塊經過光電門1時的瞬時速度的表達式v1=          ，滑塊經過光電門2時的瞬時速度的表達式v2=          ，則滑塊的加速度的表達式a=            。（以上表達式均用直接測量的物理量的字母表示）。

（2）在本次實驗中，實驗小組通過改變滑塊質量做了6組實驗，得到如下表所示的實驗數據。

實驗次數

1

2

3

4

5

6

質量m(g)

250

300

350

400

500

800

加速度a( m/s2 )

2.02

1.65

1.43

1.25

1.00

0.63

通過計算分析上表數據后，得出的結論是在合外力不變的情況下，物體運動的加速度跟物體的質量成反比，如果想通過圖象法進一步確認自己的結論，須建立            （填a—m或a—）坐標系，根據實驗數據描點作圖，如果圖線是一條                 ，就可確認上述結論。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如右圖所示，質量為m的小球置于立方體的光滑盒子中，盒子的邊長略大于球的直徑。某同學拿著該盒子在豎直平面內做半徑為R的勻速圓周運動，已知重力加速度為g，空氣阻力不計，要使在最高點時盒子與小球之間作用力恰為mg，則                                                                              

（     ）

A．該盒子做勻速圓周運動的周期一定小于

B．該盒子做勻速圓周運動的周期一定等于

C．盒子在最低點時盒子與小球之間的作用力大小可能小于3mg

D．盒子在最低點時盒子與小球之間的作用力大小可能大于3mg

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：


在距地面足夠高的O1點以水平速度v0拋出小球A，經過一段時間，在O1正下方的某點O2又以速度2v0與小球A同向拋出另一小球B，A恰好在空中的M點被B球擊中，已知O1M與水平方向的夾角為45°，重力加速度為g。求O1、O2兩點之間的高度差。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如下圖所示，水平軌道AB與位于豎直面內半徑為R=0.90 m的半圓形光滑軌道BCD相連，半圓形軌道的BD連線與AB垂直。質量為m=1.0kg可看作質點的小滑塊在恒定外力F=17.5N作用下從水平軌道上的A點由靜止開始向右運動，物體與水平地面間的動摩擦因數μ=0.5。到達水平軌道的末端B點時撤去外力，已知AB間的距離為x=1.8m，滑塊進入圓形軌道后從D點拋出，求滑塊經過圓形軌道的B點和D點時對軌道的壓力是多大？（g取10m/s2）

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如右圖所示，R1，R2為可調電阻，R3為一般電阻，R4為熱敏電阻。當環(huán)境溫度升高時，下列說法中正確的是（     ）

A．電容器所帶電量減小

B．若R1的阻值減小，電容器的帶電量可能保持不變

C．若R2的阻值增大，電容器的帶電量可能保持不變

D．若R2的阻值減小，電流表的示數可能保持不變

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