如图所示,水平传送带与光滑的水平面相接,水平面右端固定一根轻弹簧,现将质量为m=1kg的小滑块从传带左端A处无初速度释放.已知:传送带的速度恒为v0=5m/s,
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如图所示,水平传送带与光滑的水平面相接,水平面右端固定一根轻弹簧,现将质量为m=1kg的小滑块从传带左端A处无初速度释放.已知:传送带的速度恒为v0=5m/s,
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,水平传送带与光滑的水平面相接,水平面右端固定一根轻弹簧,现将质量为m=1kg的小滑块从传带左端A处无初速度释放.已知:传送带的速度恒为v
0
=5m/s,AB长为L=4m,小滑块与传送带间动摩擦因数μ=0.2,试求:
(1)小滑块第一次将弹簧压缩最短时的弹性势能E
P
;(取g=10m/s
2
)
(2)从开始到小滑块第二次将弹簧压缩最短的过程中小滑块与传送带间摩擦产生的热量Q.
答案
(1)加速度:
a=
f
m
=gμ
;
若一直加速,到达传送带右端速度
v=
2aL
=4<5
m/s;
故小滑块一直匀加速到达右端;
匀加速时间:
t=
v
a
=2
s;
相对距离:d
1
=s
传
-L=v
0
×t-L=6m
第一次将弹簧压缩最短时的弹性势能
E
p
=
1
2
m
v
2
=8
J
(2)从第一次将弹簧压缩最短到第二次将弹簧压缩最短的过程中:
返回过程的发相对距离:d
2
=s"
传
+L=v
0
×t+L=14m
向右滑动过程的相对距离:d
3
=d
1
=6m
摩擦产生的热Q=fd
相
=f(d
1
+d
2
+d
3
)=52J
答:(1)小滑块第一次将弹簧压缩最短时的弹性势能E
P
为8J;
(2)从开始到小滑块第二次将弹簧压缩最短的过程中小滑块与传送带间摩擦产生的热量Q为52J.
举一反三
如图所示,水平面上放有质量均为m=1kg的小物块A和B,A、B与地面的动摩擦因数分别为μ
1
=0.4和μ
2
=0.1,两物块相距为L.现给物块A一初速度v
0
=3m/s,使之向物块B运动,同时给物块B一个水平向右的恒力F使其由静止开始运动,已知F=3N.经过一段时间后,A恰好能追上B.求:(g=10m/s
2
)
(1)物块B运动的加速度大小;
(2)两物块相距的距离L的大小.
题型:株洲一模
难度:
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如图所示,一质量M=2.0kg的长木板静止放在光滑水平面上,在木板的右端放一质量m=1.0kg可看作质点的小物块,小物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2.用恒力F=10N向右拉动木板使木板在水平面上做匀加速直线运动,经过t=1.0s后撤去该恒力,此时小物块恰好运动到距木板右端l=1.0m处.在此后的运动中小物块没有从木板上掉下来.(g=10m/s
2
)求:
(1)恒力撤去前,小物块和长木板的加速度各多大,方向如何?
(2)刚撤去F时,小物块和长木板的速度各多大?
(3)长木板的长度至少是多少?
题型:不详
难度:
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如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上.现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面.下列说法正确的是( )
A.斜面倾角α=60°
B.A获得最大速度为
2g
m
5k
C.C刚离开地面时,B的加速度最大
D.从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒
题型:不详
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如图所示,AB是一倾角为θ=37°的绝缘粗糙直轨道,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.30,BCD是半径为R=0.2m的光滑圆弧轨道,它们相切于B点,C为圆弧轨道的最低点,整个空间存在着竖直向上的匀强电场,场强E=4.0×10
3
N/C,质量m=0.20kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始滑下.已知斜面AB对应的高度h=0.24m,滑块带电荷q=-5.0×10
-4
C,取重力加速度g=10m/s
2
,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:
(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端B点时的速度大小;
(2)滑块滑到圆弧轨道最低点C时对轨道的压力.
题型:不详
难度:
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质量相等的两木块A、B用一轻弹簧栓接,静置于水平地面上,如图a所示.现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做匀加速直线运动,弹簧始终处于弹性限度内,如图b所示.则从木块A开始运动到木块B将要离开地面的过程中( )
A.力F大小先增加后减小
B.弹簧的弹性势能先增加后减小
C.木块A的动能和重力势能之和先增大后减小
D.两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能一直增大
题型:泉州模拟
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