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如图所示,足够长的传送带与水平面倾角θ=37°,以12米/秒的速率逆时针转动。在传送带底部有一质量m = 1.0kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ= 0.25,现用轻细绳将物体由静止沿传送带向上拉动,拉力F = 10.0N,方向平行传送带向上。经时间t =4.0s绳子突然断了,求:

(1)绳断时物体的速度大小;

(2)绳断后物体还能上行多远;

(3)从绳断开始到物体再返回到传送带底端时的运动时间。(g = 10m/s2sin37°=0.6,cos37°= 0.8,)

 

(1)8.0m/s

(2)4.0m

(3)3.3s

解析:(1)物体开始向上运动过程中,受重力mg,摩擦力Ff,拉力F

设加速度为a1

则有Fmgsinθ- Ff = ma1

又 Ff= μFN       FN= mgcosθ

a1 = 2.0m / s2  ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(2分)

所以 , t = 4.0s时物体速度v1 =a1t   =8.0m/s  ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(1分)

(2)绳断后,物体距传送带底端s1 =a1t 2/2= 16m.

设绳断后物体的加速度为a2,由牛顿第二定律得

-mgsinθ - μmgcosθ= ma2          a2 = -8.0m / s2    ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(2分)

物体做减速运动时间t2 =-=1.0s   ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(2分)

减速运动位移s2=v1t2+a2t2 2 /2 = 4.0m‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(2分)

(3)此后物体沿传送带匀加速下滑,设加速度为a3, 由牛顿第二定律得

mgsinθ μmgcosθ= ma2        a3 = 8.0m / s2  

    当物体与传送带共速时向下运动距离s3=v2/(2a3)=9m‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(2分)

用时t3 = v / a3=1.5s‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(2分)

共速后摩擦力反向,由于mgsinθ 大于 μmgcosθ,物体继续沿

传送带匀加速下滑,设此时加速度为a4, 由牛顿第二定律得

  

下滑到传送带底部的距离为

设下滑时间为,由

  得

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示为某工厂装载货物的原理示意图,设传送AB 的长度为8m,货物与传送带的动摩擦力因数为0.6,货物以初速度10m/s滑至传送带的A 端,车厢长为12m,车厢的顶部到B 顶端的高度差为1.25m,通过调节传送带(瞬时针)的速度可合理地将车厢装满以实现自动装货,则下列说法中正确的是(  )
A、车厢到B 的水平距离至少1m 时,货物才能装进车厢B、若传送带逆时针转动时,货物不可能装进车厢C、只要传带的速度足够大,货物就可到达车厢的右端D、若要货物达到车厢的右端,司机需要把车向左移动一段距离

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

 【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在答题卡相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.

A.(选修模块3—3)(12分)

(1)(4分)判断以下说法的正误,在相应的括号内打“√”或“×”。

  (A)用手捏面包,面包体积会缩小,说明分子之间有间隙。(   )

  (B)温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均速率相同。(   )

  (C)夏天荷叶上小水珠呈球状,是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故。(    )

  (D)自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。(   )

(2)(4分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,有下列操作步骤,请补充实验步骤的内容及实验步骤中的计算式:

  (A)用滴管将浓度为的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,记下的油酸酒精溶液的滴数

  (B)将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上,用滴管吸取浓度为的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足够大,且不与器壁接触为止,记下滴入的滴数

  (C)________________________________;

  (D)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数

  (E)用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径______

(3)如图所示,上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将

一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm   

处设有卡环ab,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上,缸内气体的压

强等于大气压强为p0=1.0×105Pa,温度为300K。现缓慢加热汽缸内气体,当

温度缓慢升高为330K,活塞恰好离开ab;当温度缓慢升高为360K时,活塞上

升了4cm。求:

(1)活塞的质量;

(2)整个过程中气体对外界做的功。

B.(选修模块3—4)(12分)

(1)(4分)判断以下说法的正误,在相应的括号内打“√”或“×”。

   (A)光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一。(     )

   (B)拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度。(      )

   (C)光在介质中的速度大于光在真空中的速度。(     )

(D)变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场。(     )

   

(2)(4分)如图为一横波发生器的显示屏,可以显示出波由0点从左向右传播的图像,屏上每一小格长度为1cm。在t=0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示。因为显示屏的局部故障,造成从水平位置A到B之间(不包括A、B两处)的波形无法被观察到(故障不影响波在发生器内传播)。此后的时间内,观察者看到波形相继传经B、C处,在t=5秒时,观察者看到C处恰好第三次(从C开始振动后算起)出现平衡位置,则该波的波速可能是

(A)3.6cm/s    (B)4.8cm/s

(C)6cm/s     (D)7.2cm/s

 

 

 

(3)(4分)如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针确定入射光线,并让入射光线过圆心,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针,使挡住的像,连接。图中为分界面,虚线半圆与玻璃砖对称,分别是入射光线、折射光线与圆的交点,均垂直于法线并分别交法线于点。设的长度为的长度为的长度为的长度为,求:

①为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量(用上述给  

出量的字母表示),

②玻璃砖的折射率

 

 

C.(选修模块3—5)(12分)

(1)下列说法中正确的是________

(A)X射线是处于激发态的原子核辐射出的

(B)放射性元素发生一次β衰变,原子序数增加1

(C)光电效应揭示了光具有粒子性,康普顿效应揭示了光具有波动性

(D)原子核的半衰期不仅与核内部自身因素有关,还与原子所处的化学状态 

有关

(2)氢原子的能级如图所示,当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时,辐射的光  

子照射在某金属上,刚好能发生光电效应,则该金属的逸出功为 ▲  eV。

现有一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁,在辐射出的各种频率的

光子中,能使该金属发生光电效应的频率共有  ▲    种。

 

(3)如图,质量为m的小球系于长L=0.8m的轻绳末端。绳的另一端

系于O点。将小球移到轻绳水平位置后释放,小球摆到最低点A

时,恰与原静止于水平面上的物块P相碰。碰后小球回摆,上升的

最高点为BAB的高度差为h=0.2m。已知P的质量为M=3m

P与水平面间的动摩擦因数为μ=0.25,小球与P的相互作用时间

极短。求P沿水平面滑行的距离。

 

 

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科目:高中物理 来源:江苏省镇江市2010届高三考前最后一卷3 题型:实验题

 【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在答题卡相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.

A.(选修模块3—3)(12分)

(1)(4分)判断以下说法的正误,在相应的括号内打“√”或“×”。

  (A)用手捏面包,面包体积会缩小,说明分子之间有间隙。(    )

  (B)温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均速率相同。(    )

  (C)夏天荷叶上小水珠呈球状,是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故。(    )

  (D)自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。(    )

(2)(4分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,有下列操作步骤,请补充实验步骤的内容及实验步骤中的计算式:

  (A)用滴管将浓度为的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,记下的油酸酒精溶液的滴数

  (B)将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上,用滴管吸取浓度为的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足够大,且不与器壁接触为止,记下滴入的滴数

  (C)________________________________;

  (D)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数

  (E)用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径______

(3)如图所示,上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将

一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm   

处设有卡环ab,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上,缸内气体的压

强等于大气压强为p0=1.0×105Pa,温度为300K。现缓慢加热汽缸内气体,当

温度缓慢升高为330K,活塞恰好离开ab;当温度缓慢升高为360K时,活塞上

升了4cm。求:

(1)活塞的质量;

(2)整个过程中气体对外界做的功。

B.(选修模块3—4)(12分)

(1)(4分)判断以下说法的正误,在相应的括号内打“√”或“×”。

   (A)光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一。(      )

   (B)拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度。(      )

   (C)光在介质中的速度大于光在真空中的速度。(      )

(D)变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场。(      )

   

(2)(4分)如图为一横波发生器的显示屏,可以显示出波由0点从左向右传播的图像,屏上每一小格长度为1cm。在t=0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示。因为显示屏的局部故障,造成从水平位置A到B之间(不包括A、B两处)的波形无法被观察到(故障不影响波在发生器内传播)。此后的时间内,观察者看到波形相继传经B、C处,在t=5秒时,观察者看到C处恰好第三次(从C开始振动后算起)出现平衡位置,则该波的波速可能是

(A)3.6cm/s    (B)4.8cm/s

(C)6cm/s     (D)7.2cm/s

 

 

 

(3)(4分)如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针确定入射光线,并让入射光线过圆心,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针,使挡住的像,连接。图中为分界面,虚线半圆与玻璃砖对称,分别是入射光线、折射光线与圆的交点,均垂直于法线并分别交法线于点。设的长度为的长度为的长度为的长度为,求:

①为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量(用上述给  

出量的字母表示),

②玻璃砖的折射率

 

 

C.(选修模块3—5)(12分)

(1)下列说法中正确的是________

(A)X射线是处于激发态的原子核辐射出的

(B)放射性元素发生一次β衰变,原子序数增加1

(C)光电效应揭示了光具有粒子性,康普顿效应揭示了光具有波动性

(D)原子核的半衰期不仅与核内部自身因素有关,还与原子所处的化学状态 

有关

(2)氢原子的能级如图所示,当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时,辐射的光  

子照射在某金属上,刚好能发生光电效应,则该金属的逸出功为 ▲  eV。

现有一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁,在辐射出的各种频率的

光子中,能使该金属发生光电效应的频率共有   ▲    种。

 

(3)如图,质量为m的小球系于长L=0.8m的轻绳末端。绳的另一端

系于O点。将小球移到轻绳水平位置后释放,小球摆到最低点A

时,恰与原静止于水平面上的物块P相碰。碰后小球回摆,上升的

最高点为BAB的高度差为h=0.2m。已知P的质量为M=3m

P与水平面间的动摩擦因数为μ=0.25,小球与P的相互作用时间

极短。求P沿水平面滑行的距离。

 

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,足够长的传磅带与水平间夹角为,以速度逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送间的动摩擦因数。则下图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是(  )  

                                  

                       A       B         C        D

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,足够长的传磅带与水平间夹角为,以速度逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送间的动摩擦因数。则下图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是                                      (  )

   

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