题目内容
【题目】如图所示,一足够长的水平传送带以速度v0匀速运动,质量均为m的小物块P和小物块Q由通过滑轮组的轻绳连接,轻绳足够长且不可伸长.某时刻物块P从传送带左端以速度2v0冲上传送带,P与定滑轮间的绳子水平.已知物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度为g,不计滑轮的质量与摩擦.求:
(1)运动过程中小物块P、Q的加速度大小之比;
(2)物块P刚冲上传送带到右方最远处的过程中,PQ系统机械能的改变量.
【答案】(1) (2)0
【解析】
试题分析: 设P的位移、加速度大小分别为x1、a1,Q的位移、加速度大小分别为x2、a2,
由图可知,Q通过动滑轮提升,易知P、Q的位移关系始终满足P的位移是Q位移的两倍,即x1=2 x2,(2分)
由 (2分)
易得a1=2a2 即 (2分)
(2)分别以P、Q为研究对象,由牛顿第二定律可求出加速度
对P加速度方向向左有:μmg+T=ma1 (1分)
对Q加速度方向向下有:mg﹣2T=ma2 (1分)
解得:a1=0.6g a2=0.3g (2分)
P先减速到与传送带速度相同,设位移为x1
(2分)
共速后,由于f=μmg<0.5mg,P不可能随传送带一起匀速运动,继续向右减速,
设此时P加速度为a1′,Q的加速度为 (1分)
对P加速度方向向左,摩擦力方向向右有:T﹣μmg=ma1′ (1分)
对Q加速度方向向下有:mg﹣2T=ma2′ (1分)
解得:a1′=0.2g a2′=0.1g (2分)
设减速到0位移为x2; (1分)
PQ系统机械能的改变量等于摩擦力对P做的功,△E=﹣μmgx1+μmgx2=0 (2分)
【题目】以下是一位同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验
(1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的,请你帮这位同学按操作的先后顺序,用字母排列出来是 。
A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来 |
B.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度L0 |
C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺 |
D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码 |
E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式.
F.解释函数表达式中常数的物理意义.
(2)这位同学所测得几组数据在所给的坐标系中已描出:
①在如图所示的坐标系中作出F﹣x图线.
②写出曲线的函数表达式(x用cm作单位):