题目内容
【题目】传送带以恒定速度v=4m/s顺时针运行,传送带与水平面的夹角θ=37°.现将质量m=2kg的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点),平台上的人通过一根轻绳用恒力F=20N拉小物品,经过一段时间物品被拉到离地高为H=1.8m的平台上,如图所示.已知物品与传送带这间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2 , 已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
①物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少?
②若在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,求特品还需多少时间离开皮带?
【答案】解:物品在达到与传送带速度v=4m/s相等前,有:
F+μmgcos37°﹣mgsin37°=ma1
解得
由v=a1t1,t1=0.5s
位移 =1m
随后,有:F﹣μmgcos37°﹣mgsin37°=ma2
解得a2=0,即滑块匀速上滑
位移
总时间为:t=t1+t2=1s
即物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是1s.
在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,根据牛顿第二定律,有
μmgcos37°﹣mgsin37°=ma3
解得:
假设物品向上匀减速到速度为零时,通过的位移为x
即物体速度为减为零时已经到达最高点;
由
解得: ( ,舍去)
即物品还需 离开皮带.
【解析】解决传送带类问题,注意物体与传送带共速的点,当物体的速度和传送带速度相等时所受的摩擦力会发生突变,再结合牛顿第二运动定律,以及匀变速直线运动规律,列式求解即可。
【题目】对一根用新材料制成的金属杆M进行抗拉测量.这根金属杆长5cm,横截面积为1.0cm2 , 设计要求使它受到拉力后的伸长量不超过原长的 .由于这一拉力很大,杆又很长,直接测试有困难,现选用这种材料制成样品进行测试,得到不同情况下得伸长量如下表所示:
(1)在设计和分析实验数据中,用到了我们学过的的科学研究方法.
(2)测试结果表明:样品受拉力作用后,其伸长量与样品的长度成比,与样品的横截面积成比.
(3)待测金属杆M能够允许承受的最大拉力为N.
长度 | 横截面积拉力 | 1000N | 2000N | 3000N | 4000N |
1m | 0.10cm2 | 0.08cm | 0.16 cm | 0.24 cm | 0.32 cm |
2m | 0.10cm2 | 0.16 cm | 0.32 cm | 0.48 cm | 0.64 cm |
1m | 0.20cm2 | 0.04 cm | 0.08 cm | 0.12 cm | 0.16 cm |
2m | 0.20cm2 | 0.08 cm | 0.16 cm | 0.24 cm | 0.32 cm |