题目内容
【题目】如图所示,固定的光滑圆弧轨道ACB的半径为0.8m,A点与圆心O在同一水平线上,B点是圆弧轨道的最低点,C点离B点的竖直高度为0.2m。一小物块从轨道上的A点由静止释放,滑过B点后进入足够长的水平传送带,传送带由电动机驱动按图示方向运转,不计物块通过轨道与传送带交接处的动能损失。小物块与传送带间的动摩擦因数为0.1,g取10m/s2。
(1)物块从A点下滑到B点时速度的大小;
(2)若物块从A点下滑到传送带上后,又恰能返回到C点,求物块在传送带上第一次往返所用的时间。
【答案】(1)vB=4m/s (2)t=9s
【解析】(1)设B点速度为vB,物块从A运动到B的过程,由动能定理得:
则
(2)物体从B点滑上传送带后向右做匀减速直线运动,再反向加速到和传送带相同速度,然后一直匀速运动到返回B点.
①设从B点向右匀减速运动的时间为t1,位移为x1,已知vB=4m/s,v=0,
a=μg=1m/s2
由v=v0+at,得
②物体返回时恰好能回到C点,设传送带速度为v,从B到C的过程,由动能定理得
则
设物体向左匀加速的时间为t2,匀加速的位移为x2,加速度仍为 a=μg=1m/s2
则
③返回B时前匀速运动的位移x3=x1-x2=8m-2m=6m
匀速运动的时间
所以物体在传送带上第一次往返的时间 t=t1+t2+t3=(4+2+3)s=9s

【题目】如图所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置。将一辆小车放在光滑的水平板上,小车前端系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘,盘里放适量的砝码,盘与砝码的总质量为m,车后端连一纸带,穿过打点计时器限位孔,小车运动时带动纸带运动,通过打点计时器记录下小车运动的情况。
该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M,通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F,研究纸带算出小车运动的加速度a,几次实验数据记录如下表:
次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
M/kg | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 2.00 | 2.50 |
F/N | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
a/(ms-2) | 0.25 | 0.51 | 0.74 | 0.99 | 0.80 | 0.67 | 0.50 | 0.40 |
(1)实验中盘与砝码的总质量远小于小车质量时,细绳对小车的拉力可以近似认为等于______________________;
(2)在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系,该同学采用了先保持小车质量M不变,研究另两个量间的关系,这种方法叫做______________;
(3)通过表中1—4列数据可得到的结论是:_____________________________;
通过表中4—8列数据可得到的结论是:______________________________。
(4)、在本实验中,用改变砝码的办法来改变小车的作用力F,用打点计时器测出小车的加速度a,得出若干组F和a的数据,然后根据测得的数据作出如图a-F图线,发现图线既不过原点,又不是直线,原因是
_____________________
A、没有平衡摩擦力,且小车质量较大
B、平衡摩擦力时,所垫木板太高,且小盘和砝码的质量较大
C、平衡摩擦力时,所垫木板太低,且小盘和砝码的质量较大
D、平衡摩擦力时,所垫木板太高,且小车质量较大