如图所示,质量为m=0.9kg的物块无初速的轻放在皮带传送带的A端。皮带以速度v=5m/s匀速运动。在距A端水平距离为3m处有一被细线悬挂的小球,刚好与皮带接触
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如图所示,质量为m=0.9kg的物块无初速的轻放在皮带传送带的A端。皮带以速度v=5m/s匀速运动。在距A端水平距离为3m处有一被细线悬挂的小球,刚好与皮带接触
题型:安徽省月考题
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来源:
如图所示,质量为m=0.9kg的物块无初速的轻放在皮带传送带的A端。皮带以速度v=5m/s匀速运动。在距A端水平距离为3m处有一被细线悬挂的小球,刚好与皮带接触。细线长L=1.62m,小球的质量M=0.1kg。已知皮带足够长,μ=0.5,(g 取10m/s
2
)求:
(1)物块与球碰撞前物体的速度。
(2)若与球发生碰撞过程无机械能损失,则球能否完成圆周运动?若能,球到最高点时,计算出细线的拉力大小。
(3)物块从A端运动到B端由于相对滑动所产生的热量(设通过对球进行控制,球与物体没有再次相碰)。
答案
解:(1)物块轻放在匀速运动的皮带上即在滑动摩擦力作用下做加速运动,由牛顿第二定律:
可得加速度:
由运动学公式:
,可知
时,达到与皮带相同的速度,即开始做匀速运动,所以物块与球碰撞前物体的速度为5
m/s
(2)由于碰撞过程无机械能损失,碰撞过程中动量和动能均守恒
联立解得:
设被细线悬挂的小球能做圆周运动到最高点,到达的速度为
,此时细线的拉力为
。运动中只有重力做功,故小球的机械能守恒
其中
,代入数据,求得
小球在最高点时,
代入数据,求得
(3)物块在
A
端从静止开始加速到5
m/s
,加速运动的时间
,此时物块和皮带的位移分别为2.5
m
和5
m
故在第一次运动过程中由于相对滑动所产生的热量为
物块与小球碰撞后继续运动到再次与皮带相对静止,经历的时间为
此过程中物块的位移为
;皮带的位移为1
m
故在第二次运动过程中由于相对滑动所产生的热量为
∴
举一反三
(选做题)
如图所示,A、B两物体的质量分别为m
A
=2.0kg、m
B
=4.0kg。物体A与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,当轻轻释放B后,求:
(1)物体A沿桌面滑行的加速度是多少?
(2)物体A受到绳子的拉力多大?(取g=10m/s
2
)
题型:海南省期末题
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(选做题)
水平传送带长18m,以2m/s的速度匀速运动,在传送带的左端轻轻放上一个物体,已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,(g=10m/s
2
)试求
(1)物体传送到右端的时间;
(2)物体在传送带上滑动的距离。
题型:海南省期末题
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如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总重量M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力( )
A.F=mg
B.Mg<F<(M+m)g
C.F=(M+m)g
D.F>(M+m)g
题型:不详
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如图,一根细线一端固定在容器底部,另一端系一木球,木球浸没在水中,整个装置在台秤上.现将细线割断,在木球上浮的过程中(不计水的阻力),台秤示数将( )
A.增大
B.减小
C.不变
D.无法确定
题型:不详
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下列关于物体运动的一些说法中,哪一种是不可能的( )
A.物体的速度在增大,而位移却减小
B.物体的加速度大小不变,其速度在减小
C.物体的速度为零,而加速度很大
D.物体的加速度跟速度方向相同时,当加速度减小,速度也随之减小
题型:不详
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