【題目】如圖所示,為傳送帶傳輸裝置示意圖的一部分,傳送帶與水平地面的傾角θ=37°,A、B兩端相距L=5.0m,質量為M=10kg的物體以v0=6.0m/s的速度沿AB方向從A端滑上傳送帶,物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)處處相同,均為0.5。傳送帶順時針運轉的速度v=4.0m/s,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)物體從A點到達B點所需的時間;
(2)若傳送帶順時針運轉的速度可以調(diào)節(jié),要使物體能到達B點,傳送帶速率應滿足什么條件?物體從A點到達B點的最短時間是多少?(其他條件不變)
【答案】(1) 2.2s (2) v4m/s t=1s
【解析】
(1)重力沿斜面方向的分力:Mgsin37°=100×0.6=60N
摩擦力大小:f=μMgcosθ=0.5×100×0.8=40N
開始時物體所受摩擦力沿斜面向下,根據(jù)牛頓第二定律:-Mgsinθ-μMgcosθ=Ma
得:a=-10m/s2
達到與傳送帶速度相等需要的時間:
這段時間內(nèi)的位移為:
之后,物塊所受沿斜面向上的摩擦力小于重力的分力,則加速度為:
以此加速度減速上滑4m:有:L-x=vt′+a′t′2
即:4=4t′-×2t′2,
得:t′=2s,正好此時物塊速度減小到0;
則物體從A點到達B點所需的時間:t總=t+t′=0.2s+2s=2.2s
(2)由(1)的分析可知當傳送帶的速度為4m/s時,物塊恰好能到達傳送帶的最高點B,則若傳送帶順時針運轉的速度可以調(diào)節(jié),要使物體能到達B點,傳送帶速率應滿足v4m/s;物體一直以加速度a′=-2m/s2運動到B點的時間最短,
L=vt+a′t2
5=6t-×2×t2
t2-6t+5=0
得:t=1s或t=5s(舍去)
則若傳送帶順時針運轉的速度可以調(diào)節(jié),物體從A點到達B點的最短時間是1s.
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【題目】一名宇航員在某星球上完成自由落體運動實驗,讓一個質量為2kg的小球從一定的高度自由下落,測得在第5s內(nèi)的位移是18m,則( )
A.物體在2s末的速度是20 m/s
B.物體在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/s
C.物體自由下落的加速度是5 m/s 2
D.物體在5s內(nèi)的位移是50m
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【題目】在如圖所示的位移﹣時間(x﹣t)圖象和速度﹣時間(v﹣t)圖象中,給出的四條圖線甲、乙、丙、丁分別代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況,則下列說法正確的是( )
A. 甲車做曲線運動,乙車做直線運動
B. 0~t1時間內(nèi),甲車通過的路程等于乙車通過的路程
C. 丙、丁兩車在t2時刻相遇
D. 0~t1時間內(nèi),甲、乙兩車的平均速度相等
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【題目】如圖所示,質量為m=1kg、電荷量為q=5×10-2C的帶正電的小滑塊,從半徑為R=0.4m的光滑絕緣圓弧軌道上由靜止自A端滑下.整個裝置處在方向互相垂直的勻強電場與勻強磁場中.已知E=100V/m,方向水平向右,B=1T,方向垂直紙面向里,g=10 m/s2.求:
(1)滑塊到達C點時的速度;
(2)在C點時滑塊所受洛倫茲力.
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【題目】如圖所示是某同學探究加速度與力的關系的實驗裝置。他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B,在滑塊上固定一遮光條,滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連(力傳感器可測得細線上的拉力大。,力傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從A處由靜止釋放。
(1)該同學用20分度的游標卡尺測量遮光條的寬度d,如圖所示,則d=________mm。
(2)下列不必要的一項實驗要求是________。(請?zhí)顚戇x項前對應的字母)
A應使滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量 B.將氣墊導軌調(diào)節(jié)水平
C.應使細線與氣墊導軌平行 D..應使A位置與光電門間的距離適當大些
(3)實驗時,每次均將滑塊從A位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t,若要得到滑塊的加速度,還需要測量的物理量是_______________。(寫出文字及對應的物理符號)
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【題目】如圖所示,輕質彈簧左端固定,右端與質量為m的重物相連,重物套在固定的粗糙豎直桿上.開始時重物處于A處,此時彈簧水平且處于原長.現(xiàn)將重物從A處由靜止開始釋放,重物下落過程中經(jīng)過B處時速度最大,到達C處時速度為零。已知彈簧始終在彈性限度之內(nèi),重物與桿之間動摩擦因數(shù)恒定,則下列說法中正確的是( )
A. 重物下滑到B處時,加速度一定為零
B. 重物下滑到C處時,加速度一定為零
C. 重物在下滑過程中所受摩擦力先增大后減小
D. 重物在下滑過程中所受摩擦力一直增大
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【題目】甲、乙兩車在公路上沿同一方向做直線運動,它們的v-t圖象如圖3所示.兩圖象在t=t1時相交于P點,P在橫軸上的投影為Q,△OPQ的面積為S.在t=0時刻,乙車在甲車前面,相距為d.已知此后兩車相遇兩次,且第一次相遇的時刻為t′,則下面四組t′和d的組合可能的是 ( )
A. t′=t1,d=S B. t′=t1,d=S
C. t′=t1,d=S D. t′=t1,d=S
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【題目】將兩根自然長度相同、勁度系數(shù)不同、粗細也不同的彈簧套在一起,看作一根新彈簧,設原粗彈簧(記為A)勁度系數(shù)為k1,原細彈簧(記為B)勁崖系數(shù)為k2、套成的新彈簧(記為C)勁度系數(shù)為k3。關于k1、k2、k3的大小關系,同學們做出了如下猜想:
甲同學:和電阻并聯(lián)相似,可能是
乙同學:和電阻串聯(lián)相似,可能是k3=k1+k2
丙同學:可能是k3=
(1)為了驗證猜想,同學們設計了相應的實驗(裝置見圖甲)。
(2)簡要實驗步驟如下,請完成相應填空。
a.將彈簧A懸掛在鐵架臺上,用刻度尺測量彈簧A的自然長度L0;
b.在彈簧A的下端掛上鉤碼,記下鉤碼的個數(shù)”、每個鉤碼的質量m和當?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>g,并用刻度尺測量彈簧的長度L1;
c.由F= 計算彈簧的彈力,由x=L1-L0計算彈簧的伸長量,由計算彈簧的勁度系數(shù);
d.改變 ,重復實驗步驟b、c,并求出彈簧A的勁度系數(shù)的平均值k1;
e.僅將彈簧分別換為B、C,重復上述操作步驟,求出彈簧B、C的勁度系數(shù)的平均值k2、k3。比較k1,k2、k3并得出結論。
(3)圖乙是實驗得到的圖線,由此可以判斷 同學的猜想正確。
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【題目】在如圖所示的勻強電場中,一條絕緣細線的上端固定,下端拴一個大小可以忽略、質量為m、電荷量為q的小球,當小球靜止時,細線與豎直方向的夾角為α,問:
(1)小球帶何種電荷?
(2)小球所受電場力多大?
(3)勻強電場的場強多大?
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