题目内容
【题目】如图所示为—传送带装置示意图,两个皮带轮A、B之间的传送带水平绷紧,传送带上的P点与B轮的顶点Q距离为L,一个小物块放置在P点上,物块与传送带间的动摩擦因数为μ.初始时,传送带与物块都是静止的.现让传送带以恒定的加速度a0开始向右运动,当P点位移达到之后传送带改为匀速运动.已知传送带开始运动后,物块不能保持在P点上方.重力加速度为g.
(1)求P点经过多长的时间能到达B轮顶点Q?
(2)求动摩擦因数μ与a0之间满足什么条件?
(3)试讨论物块经过多长时间能到达B轮顶点Q?
【答案】(1) ;(2)a0 > μg;(3)
或者
【解析】
(1)P点匀加速运动过程,有
v0 = a0tP1
P点匀速运动过程,有
由以上各式解得P点到达Q点所需时间
tP=
(2)物块与传送带之间发生了相对滑动,由牛顿定律可得
a小于传送带的加速度a0,即动摩擦因数μ与a0之间满足a0 > μg
(3)讨论
(ⅰ)物块全程匀加速运动到达Q点,则
解得所需时间
相应的条件是
v = at ≤ v0
即
a0 ≥ 2μg
(ⅱ)物块先加速后匀速到达Q点,相应的条件是
μg < a0 < 2μg
匀加速运动过程,有
v0 = at1
匀速运动过程,有
解得所需时间
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【题目】某实验小组用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律,同时测量木块与木板间的动摩擦因数,提供的器材有带定滑轮的长木板,打点计时器,交流电源,木块,纸带,米尺,8个质量均为20g的钩码,细线等.实验操作过程如下:
A.长木板置于水平桌面上,带定滑轮的一端伸出桌面,把打点计时器同定在长木板上并与电源连接,纸带穿过打点计时器并与木块相连,细线一端与木块相连,另一端跨过定滑轮挂上钩码,其余钩码都叠放在木块上;
B.使木块靠近打点计时器,接通电源,释放木块,打点计时器在纸带上打下一系列点,记下悬挂钩码的个数
C.将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端,更换纸带,重复实验操作B;
D.测出每条纸带对应的木块运动的加速度a,实验数据如图乙所示.
n | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
0.50 | 1.30 | 2.20 | 3.00 | 3.90 |
(1)实验开始时,必须调节滑轮高度, 使________________________;
(2)该实验中小车质量_____________(填“需要”或“不需要”)远大于所挂钩码质量。
(3)根据图乙数据,在图丙中作出图象;
(_____)
(4)由图线得到= _________(g=10 m/s2 ),还可求的物理量是________ (只需填写物理量名称).