题目内容
【题目】传送带与水平方向夹角,以 v=2m/s 的速率沿逆时针方向匀速传送,传送带两端A、B 间距离L=6m,如图所示。现有一可视为质点的物块以v=2m/s的初速度从AB中点沿传送带向上运动。已知物块质量m=1kg,与传送带间的动摩擦因数,滑轮大小可忽略不计,取g=10m/s2。(sin= 0.6,cos= 0.8)求:
(1)物块沿传送带向上运动的最大位移;
(2)物块在传送带上运动的总时间;
(3)物块和传送带之间因摩擦而产生的总热量。
【答案】((1)0.2m(2)1.4s(3)9J
【解析】
(1)物体经过时间t1沿传送带向上运动速度为零,在时间t1内,物体的位移为x1,对物体,由牛顿第二定律得
解得:
由匀变速直线运动的速度公式得:,解得:
物块的最大位移为
(2)物块速度减到0后返向加速,由牛顿第二定律得
解得:
物块与传送带速度相等的时间为
此过程中的位移为
物块与传送带速度相等后继续向下加速,由牛顿第二定律得
解得:
此时物块回到传送带中点,由匀变速直线运动的位移公式得:
解得:
物块在传送带上运动的总时间
(3)物块向上加速过程中,传送带的位移为
此过程产生的热量为
物块向下加速到与传送带共同过程中,传送带的位移为
此过程产生的热量为
物块从与传带共速到即将离开过程,传送带的位移为
此过程产生的热量为
所以总热量为
【题目】如图所示为某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置,两个相同质量的小车放在光滑水平板上,前端各系一根轻质细绳,绳的另一端跨过光滑轻质定滑轮各挂一个小盘,盘中可放砝码。两小车后端各系一条细绳,一起被夹子夹着使小车静止。打开夹子,两小车同时开始运动;关上夹子,两小车同时停下来,用刻度尺测出两小车的位移。下表是该同学在几次实验中记录的数据。
实验次数 | 车号 | 小车质量/g | 小盘质量/g | 车中砝码质量/g | 盘中砝码质量/g | 小车位移/cm |
1 | 甲 | 50 | 10 | 0 | 0 | 15 |
乙 | 50 | 10 | 0 | 10 | 30 | |
2 | 甲 | 50 | 10 | 0 | 10 | 27.5 |
乙 | 50 | 10 | 50 | 10 | 14 | |
3 | 甲 | 50 | 10 | 0 | 0 | 18 |
乙 | 50 | 10 | 10 | 10 |
请回答下述问题:
(1)在每一次实验中,甲、乙两小车的位移之比等于________之比,请简要说明实验原理___________。
(2)第1次实验控制了___________不变,在实验误差允许的范围内,可得出的结论是:______________。
(3)第2次实验控制了_____________不变,在实验误差允许的范围内,可得出的结论是:_______________。
(4)第3次实验时,该同学先测量了甲车的位移,再根据前两次实验结论,计算出乙车应该发生的位移,然后再测量了乙车的位移,结果他高兴地发现,理论的预言与实际符合得相当好。请问,他计算出的的位移应该是_______________