(19分)一足够长的水平传送带以恒定的速度运动,现将质量为M =2.0kg的小物块抛上传送带,如图甲所示。地面观察者记录了小物块抛上传送带后内的速度随时间变化
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(19分)一足够长的水平传送带以恒定的速度运动,现将质量为M =2.0kg的小物块抛上传送带,如图甲所示。地面观察者记录了小物块抛上传送带后内的速度随时间变化
题型:不详
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(19分)一足够长的水平传送带以恒定的速度运动,现将质量为M =2.0kg的小物块抛上传送带,如图甲所示。地面观察者记录了小物块抛上传送带后
内的速度随时间变化的关系,以水平向右的方向为正方向,得到小物块的v-t 图像如图乙所示。取
。
(1)指出传送带速度的大小和方向;
(2)计算物块与传送带间的动摩擦因数μ;
(3)计算0-6s内传送带对小物块做的功;
(4)计算0-6s内由于物块与传送带摩擦产生的热量。
答案
(1)
(2)0.2(3)-12J(4)36J
解析
试题分析:(1)由图可知传送带的速度大小为
,方向水平向左。(2分)
(2)由速度图象可得,物块在滑动摩擦力的作用下做匀变速运动的加速度为
(2分)
由牛顿第二定律得
(2分)
得物块与传送带间的动摩擦因数
(1分)
(3)根据动能定理,传送带对小物块做的功为
(3分)
即
(2分)
(4)物块从冲上传送带到相对静止的过程中,物块相对于传送带的速度为
(2分)
这个过程中,物块相对传送带的位移为
(2分)
因摩擦而产生的热量为
(3分)
点评:本题难度中等,利用动能定理求解问题时只需要确定初末状态,求解系统产生的热量时用到“相互作用力乘以相对位移”,也就是系统机械能的损失
举一反三
如图所示中
a
、
b
和
c
分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为6V、4V和1. 5V.一质子(
)从等势面
a
上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面
b
时的速率为
v
,则对质子的运动判断正确的是( )
A.质子从
a
等势面运动到
c
等势面电势能增加4.5eV
B.质子从
a
等势面运动到
c
等势面动能增加4.5eV
C.质子经过等势面
c
时的速率为2.25
v
D.质子经过等势面
c
时的速率为1.5
v
题型:不详
难度:
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(20分)如图所示,有3块水平放置的长薄金属板
a
、
b
和
c
,
a
、
b
之间相距为
L
。紧贴
b
板下表面竖直放置半径为
R
的半圆形塑料细管,两管口正好位于小孔
M、N
处。板
a
与
b
、
b
与
c
之间接有电压可调的直流电源,板
b
与
c
间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。当体积为
V
0
、密度为
r
、电荷量为
q
的带负电油滴,等间隔地以速率
v
0
从
a
板上的小孔竖直向下射入,调节板间电压
U
ba
和
U
bc
,当
U
ba
=
U
1
、
U
bc
=
U
2
时,油滴穿过
b
板
M
孔进入细管,恰能与细管无接触地从
N
孔射出。忽略小孔和细管对电场的影响,不计空气阻力。
求:
(1)油滴进入
M
孔时的速度
v
1
;
(2)
b
、
c
两板间的电场强度
E
和磁感应强度
B
的值;
(3)当油滴从细管的
N
孔射出瞬间,将
U
ba
和
B
立即调整到
和
B´
,使油滴恰好不碰到
a
板,且沿原路与细管无接触地返回并穿过
M
孔,请给出
和
B´
的结果。
题型:不详
难度:
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如图所示,半径
R
=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A,一质量为
m
=0.10kg的小球,以初速度
v
0
=7.0m/s在水平地面上向左做加速度
a
=3.0m/s
2
的匀减速直线运动,运动4.0m后,冲上竖直半圆环,最后小球落在C点,求
(1)小球到达A点的速度;
(2)通过计算判断小球能否到达B点;
(3)若小球能到达B点,求A、C间的距离(取重力加速度g=10m/s
2
)。
若小球不能到达B点,为了使小球能从C点到达B点,小球在C点的初速度至少为多少?
题型:不详
难度:
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(10分)如图所示,光滑斜面与水平面在B点平滑连接,质量为0.20kg的物体从斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在水平面上的C点。每隔0.20s通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。取g=10m/s
2
。
t/s
0.0
0.2
0.4
…
1.2
1.4
…
v/m•s
-1
0.0
1.0
2.0
…
1.1
0.7
…
求:
(1)物体在斜面上运动的加速度大小;
(2)斜面上A、B两点间的距离;
(3)物体在水平面上运动过程中,滑动摩擦力对物体做的功。
题型:不详
难度:
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如图所示,在一绝缘粗糙的水平桌面上,用一长为2L的绝缘轻杆连接两个完全相同、 质量均为m的可视为质点的小球A和B球带电量为+q, B球不带电.开始时轻杆的中垂 线与竖直虚线MP重合,虚线NQ与MP平行且相距4L.在MP、NQ间加水平向右、电场强 度为E的匀强电场,AB球恰能静止在粗糙桌面上。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)A,B球与桌面间的动摩擦因数
(2) 若A球带电量为+8q时,S球带电量为-8q,将AB球由开始位置从静止释放,求A 球运动到最右端时拒虚线NQ的距离d,及AB系统从开始运动到最终静止所运动的总路程s:
(3) 若有质量为km、带电量为-k
2
q的C球,向右运动与B球正碰后粘合在一起,为 使A球刚好能到达虚线NQ的位置,问k取何值时,C与B碰撞前瞬间C球的速度最小? C球速度的最小值为多大?(各小球与桌面间的动摩擦因数都相同。)
题型:不详
难度:
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