如图所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带的长度为L=8m,A、B为传送带水平部分的最左端和最右端.现有一个旅行包(视为质点)以v0=10m/s的初速

如图所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带的长度为L=8m,A、B为传送带水平部分的最左端和最右端.现有一个旅行包(视为质点)以v0=10m/s的初速

题型:不详难度:来源:
如图所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带的长度为L=8m,A、B为传送带水平部分的最左端和最右端.现有一个旅行包(视为质点)以v0=10m/s的初速度从A端水平地滑上水平传送带.已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.6.试求:
(1)若传送带保持静止,旅行包滑到B端时,旅行包的速度为多大?
(2)若皮带轮逆时针匀速转动,传送带转动的速率恒为8m/s,则旅行包到达B端时的速度是多大?
(3)若皮带轮顺时针匀速转动,传送带转动的速率恒为8m/s,则旅行包从A端到达B端所用的时间是多少?魔方格
答案
(1)由a=-μg,2as=v2-v02
代入数据解得:
到达B端时旅行包的速度为:v=2m/s 
(2)若皮带轮逆时针匀速转动,旅行包的受力及运动情况与传送带静止时完全相同,故到达B端时其速度也是2m/s.
(3)令旅行包速度从v0=10m/s减速到v1=8m/s所需的时间为t1,则
由v1=v0+at1,代入数据得t1=
1
3
s=0.333s.
由2as1=v2-v02,代入数据得s1=3m.
故s1<L=8m,故旅行包先匀减速后匀速运动,
设匀速运动过程所需时间为t2,则t2=
L-S1
V1
=
5
8
s=0.625s
故旅行包从A端到达B端所用的总时间是:
t=t1+t2=
23
24
s=0.958s.
答:(1)若传送带保持静止,旅行包滑到B端时,旅行包的速度为2m/s;
(2)若皮带轮逆时针匀速转动,传送带转动的速率恒为8m/s,则旅行包到达B端时的速度是2m/s;
(3)若皮带轮顺时针匀速转动,传送带转动的速率恒为8m/s,则旅行包从A端到达B端所用的时间是0.958s.
举一反三
对于两物体碰撞前后速度在同一直线上,且无机械能损失的碰撞过程,可以简化为如下模型:A、B两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同一直线运动,当它们之间的距离大于等于某一定值d时,相互作用力为零;当它们之间的距离小于d时,存在大小恒为F的斥力,设A物体质量m1=1.0kg,开始时静止在直线上某点;B物体质量m2=3.0kg,以速度v0从远处沿该直线向A 运动,如图所示,若F=0.60N,v0=0.20m/s,求:
(1)相互作用过程中A、B加速度的大小;
(2)从开始相互作用到A、B间的距离最小时,系统(物体组)动能的减少量.魔方格
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固定光滑斜面与地面成一定倾角,一物体在平行斜面向上的拉力作用下向上运动,拉力F和物体速度v随时间的变化规律如图所示,取重力加速度g=10m/s2.求物体的质量及斜面与地面间的夹角θ.
魔方格
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如图所示,在一光滑水平的桌面上,放置一质量为M,宽为L的足够长“U”型框架,其ab部分电阻为R,框架其它部分的电阻不计.垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd,它们之间的动摩擦因数为μ,棒通过细线跨过一定滑轮与劲度系数为k的另一端固定的轻弹簧相连.开始弹簧处于自然状态,框架和棒均静止.现在让框架在大小为2μmg的水平拉力作用下,向右做加速运动,引起棒的运动可看成是缓慢的.水平桌面位于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.问:
(1)框架和棒刚开始运动的瞬间,框架的加速度为多大?
(2)框架最后做匀速运动(棒处于静止状态)时的速度多大?
(3)若框架通过位移S 后开始匀速,已知弹簧的弹性势能的表达式为
1
2
 kx2(x为弹簧的形变量),则在框架通过位移 s 的过程中,回路中产生的电热为多少?魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
电磁炮是利用磁场对电流的作用力,把电能转变成机械能,使炮弹发射出去的.如图所示,把两根长为s,互相平行的铜制轨道放在磁场中,轨道之间放有质量为m的炮弹,炮弹架在长为l、质量为M的金属杆上,当有大的电流I1通过轨道和炮弹时,炮弹与金属架在磁场力的作用下,获得v1速度时刻加速度为a,当有大的电流I2通过轨道和炮弹时,炮弹最终以最大速度v2脱离金属架并离开轨道,求垂直于轨道平面的磁感强度多大?(设金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度平方成正比).魔方格
题型:茂名一模难度:| 查看答案
(1)在“验证牛顿第二定律”的实验中,实验装置如图,有一位同学保持小车质量不变的情况下,通过实验测量作出了图乙、丙两幅图.

魔方格

①A图线不通过坐标原点的原因是______.
②A图上部弯曲的原因是______.
③B图线在纵轴上有截距的原因是______.
(2)某同学利用气垫导轨做验证牛顿运动定律的实验,步骤是:
①调平气垫导轨,在通气情况下滑块在导轨上不移动,然后关掉气源
②将两个光电门装在气垫导轨上(距导轨两端均还有一定的距离),并记下两个光电门间的距离L
③测出遮光片的宽度d,将遮光片装在滑块上
④将气垫导轨的一端垫上一定厚度的垫片,使气垫导轨两端的高度差为h
⑤接通气源,让滑块从导轨的一端由静止开始下滑,记下滑块先后经过两光电门的遮光时间t1、t2(均为毫秒级)
⑥改变垫片的厚度,使气垫导轨两端的高度差分别为2h、3h、…重复实验
请回答以下问题:
A.该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门时的速度,其表达式是V1=______V2=______
B.该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门这段位移的加速度,其表达式是a=______(用直接测得的物理量字母表示)
C.该同学通过实验得到了一组数据(见表),请你在坐标纸中做出a-h图象,从图象中得到a与h的关系是:______.
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