如图所示是一传送带加速装置示意图,现利用该装置,将一货物轻放在速度足够大的传送带A端,将其加速到另一端B后货物将沿着半径R=0.4m的光滑半圆轨道运动,半圆轨道

如图所示是一传送带加速装置示意图,现利用该装置,将一货物轻放在速度足够大的传送带A端,将其加速到另一端B后货物将沿着半径R=0.4m的光滑半圆轨道运动,半圆轨道

题型:不详难度:来源:
如图所示是一传送带加速装置示意图,现利用该装置,将一货物轻放在速度足够大的传送带A端,将其加速到另一端B后货物将沿着半径R=0.4m的光滑半圆轨道运动,半圆轨道与传送带在B点相切,其中BD为半圆轨道的直径,O点为半圆轨道的圆心.已知传送带与货物间的动摩擦因数μ=0.8,传送带与水平面间夹角θ=37°.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,货物可视为质点.求:
(1)货物在传送带上的加速度大小;
(2)若货物能沿半圆轨道运动到最高点C,传送带AB段至少要多长?魔方格
答案
(1)物体在沿AB加速过程中,由牛顿第二定律得:
μmgcosθ-mgsinθ=ma,解得:a=0.4m/s2
(2)要使小球能沿轨道刚好到达最高点C,
重力提供圆周运动的向心力,在C点,
由牛顿第二定律得:mg=m
v2C
R

解得:vC=


gR
=2m/s,
物体由B到C过程中,由机械能守恒定律得:
1
2
mvB2=mg(R+Rcos37°)+
1
2
mvC2
解得:vB=


18.4
m/s,
在沿AB加速过程中,由速度位移公式可得,
vB2-vA2=2asAB,解得sAB=23m;
答:(1)货物在传送带上的加速度大小0.4m/s2
(2)货物能沿半圆轨道运动到最高点C,传送带AB段至少要23m.
举一反三
如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交执着处均平滑连接,其中轨道AB、CD段是光滑的,轨道AB为1/4圆弧,半径R=4.3m,水平轨道BC的长度s=5m,轨道CD足够长且倾角θ=37°.现让质量为m=1kg的小滑块自A点由静止释放,已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小滑块第一次到达圆弧上的B点时对轨道的压力的大小;
(2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔;
(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离.魔方格
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在验证牛顿第二定律的实验中,研究力和加速度的关系时要保证______不变;如图所示,则从纸带上可以求出小车的加速度a=______m/s2,记录计数点2的速度v=______m/s.单位:cm.魔方格
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某同学用如图所示的装置“探究牛顿第二定律.”

魔方格

(1)为了尽可能减少摩擦力的影响,计时器最好选用(填“电磁”或“电火花”)______式打点计时器,同时需要将长木板的右端垫高,直到在没有沙桶拖动下,小车拖动穿过计时器的纸带时能______.应在释放小车______(填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源.
(2)在______条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力.在保持______不变的情况下,可以探究加速度与合力的关系.
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2009年12月19日下午,联合国气候变化大会达成《哥本哈根协议》,为减少二氧化碳排放,我国城市公交推出新型节能环保电动车,在检测某款电动车性能的实验中,质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为15m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出F-
1
v
图象(图中AB、BO均为直线),假设电动车行驶中所受的阻力恒定,则  (  )
A.在全过程中,电动车在B点时速度最大
B.BA过程电动车做匀加速运动
C.CB过程电动车作减速运动
D.CB过程电动车的牵引力的功率恒定
魔方格
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如图所示,图1中一个物体连接一个轻弹簧,在水平恒力F的作用下:当水平地面光滑物体匀加速运动时,弹簧的长度为l1;当水平地面粗糙物体正好做匀速运动时,弹簧的长度为l2.图2中,弹簧测力计外壳质量为m0,所用弹簧与图1中的相同,挂钩的质量忽略不计,挂钩吊着一质量为m的重物,现用一竖直向上的与图1中相同大小的力F拉弹簧:如果向上匀加速运动,弹簧长度为l3;如果向下匀加速运动,弹簧长度为l4;下列说法正确的是(  )
A.l1>l2B.l2>l3C.l1<l2D.l3>l4
魔方格
题型:椒江区模拟难度:| 查看答案
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