如图所示,绝缘传送带与水平地面成37°角,倾角也是37°的绝缘光滑斜面固定于水平地面上且与传送带良好对接,轻质绝缘弹簧下端固定在斜面底端。皮带传动装置两轮轴心相
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如图所示,绝缘传送带与水平地面成37°角,倾角也是37°的绝缘光滑斜面固定于水平地面上且与传送带良好对接,轻质绝缘弹簧下端固定在斜面底端。皮带传动装置两轮轴心相
题型:不详
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如图所示,绝缘传送带与水平地面成37°角,倾角也是37°的绝缘光滑斜面固定于水平地面上且与传送带良好对接,轻质绝缘弹簧下端固定在斜面底端。皮带传动装置两轮轴心相L="6" m,B、C分别是传送带与两轮的切点,轮缘与传送带之间不打滑。现将质量m=0.1kg、电荷量q="+2×" 10
-5
C的工件(视为质点,电荷量保持不变)放在弹簧上,用力将弹簧压缩至A点后由静止释放,工件滑到传送带端点B时速度v
0
= 8m/s,AB间的距离s=1m,AB间无电场,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.25。(g取10m/s
2
。sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求弹簧的最大弹性势能;
(2)若皮带传动装置以速度v顺时针匀速转动,且v可取不同的值(安全运行的最大速度为10 m/s),在工件经过B点时,先加场强大小E=4×10
4
N/C,方向垂直于传送带向上的均强电场,0.5s后场强大小变为E"="1.2" ×10
5
N/C,方向变为垂直于传送带向下。工件要以最短时间到达C点,求v的取值范围;
(3)若用Q表示工件由B至C的过程中和传送带之间因摩擦而产生的热量,在满足(2)问的条件下,请推出Q与v的函数关系式。
答案
(1)
(2)
(3)
解析
试题分析:(1) 从A到B的过程中,由机械能守恒定律有
代入数据可得
,
(2)工件经过B点运动
的过程中,根据
可知,摩擦力为零,工件做匀减速运动,故有:
,
,
所以
,
当场强大小变为
,方向变成垂直于传送带向下后,要使工件以最短时间到达C点,传送带对它的滑动摩擦力要一直向上,设满足此条件的传送带最小速度为
根据牛顿第二定律有:
,
工件沿传送带发生的位移
,解得
所以当传送带以
运动时,工件将以最短时间到达C点
(3) 由于第一个过程中摩擦力为零,所以只在第二个过程中产生热量,
在第二个过程中经历的时间为
传送带在
时间内发生的位移
故
代入数据可得
举一反三
(15分)在寒冷的冬天,路面很容易结冰,在冰雪路面上汽车一定要低速行驶.在冰雪覆盖的路面上,车辆遇紧急情况刹车时,车轮会抱死而“打滑”.如图所示,假设某汽车以10 m/s的速度行驶至一斜坡的顶端A时,突然发现坡底前方有一行人正以2 m/s的速度同向匀速行驶,司机立即刹车,但因冰雪路面太滑,汽车仍沿斜坡滑下.已知斜坡高AB=3 m,长AC=5 m,司机刹车时行人距坡底C点距离CE=6 m,从厂家的技术手册中查得该车轮胎与冰雪路面的动摩擦因数约为0.5。
(1)求汽车沿斜坡滑下的加速度大小;
(2)试分析此种情况下,行人是否有危险。
题型:不详
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(19分)如图所示的传送带装置,长度为4 m,与水平方向之间的夹角为37°,传送带以0.8 m/s的速度匀速运行,从流水线上下来的工件每隔2 s有一个落到A点(可认为初速度为零),工件质量为1 kg.经传送带运送到与B等高处的平台上,再由工人运走.已知工件与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.8,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s
2
.求:
(1)每个工件从落上传送带的A点开始到被传送至最高点B所经历的时间;
(2)传送带对每个工件所做的功;
(3)由于传送工件,传送带的动力装置需增加的功率.
题型:不详
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如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管向下滑。已知这名消防队员的质量为60 kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3 s,g取10 m/s
2
,那么该消防队员( )
A.下滑过程中的最大速度为4 m/s
B.加速与减速过程的时间之比为1∶2
C.加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为2∶7
D.加速与减速过程的位移之比为1∶4
题型:不详
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质量为0.8kg的物体在一水平面上运动,如图所示的两条直线分别表示物体受到水平拉力和不受水平拉力作用时的
图线, g取10m/s
2
。现有以下四种判断,其中正确的是 ( )
A.a是物体受到水平拉力作用时的υ-t图线
B.0
4s内两物体位移相同
C.物体与地面的动摩擦因数为0.15
D.物体受到的水平拉力为0.6N
题型:不详
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(14分)如图所示,一光滑斜面固定在水平地面上,质量m=1kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下,从A点由静止开始运动,到达B点时立即撤去拉力F.此后,物体到达C点时速度为零。每隔0.2s通过传感器测得物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。求:
(1)恒力F的大小。(2)撤去外力F的时刻。
题型:不详
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