题目内容
如图所示,传送带水平部分xab=0.2 m,斜面部分xbc=5.5 m,bc与水平方向夹角α=37°,一个小物体A与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,传送带沿图示方向以速率v=3 m/s运动,若把物体A轻放到a处,它将被传送带送到c点,且物体A不脱离传送带,经b点时速率不变。(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6)求:
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(1)物块从a运动到b的时间;
(2)物块从b运动到c的时间。
【知识点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.A2 A8 C2
【答案解析】(1)0.4s;(2)1.5s.解析: (1)物体A轻放在a处后在摩擦力作用下向右做匀加速直线运动
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与皮带共速需要发生位移x共=
=
m=0.8 m>0.2m,
物体A从a运动到b:![]()
得:![]()
(2)到达b点的速度
<3m/s
由牛顿第二定律得:![]()
且![]()
得:![]()
物块在斜面上与传送带共速的位移是:![]()
得:![]()
时间为:![]()
之后,
,物块继续加速下滑
由牛顿第二定律得:![]()
且![]()
得:![]()
设从共速到下滑至c的时间为
,由
得:![]()
综上,物块从b运动到c的时间为:![]()
【思路点拨】物体在水平传送带上先做匀加速直线运动,达到传送带速度后做匀速直线运动,在倾斜传送带上,由于重力沿斜面方向的分力大于滑动摩擦力,所以物体做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出在水平传送带和倾斜传送带上的加速度,结合运动学公式进行求解.解决本题的关键理清物体在传送带上整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解,难度中等.
某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验.实验时,先把弹簧平放在桌面上,用刻度尺测出弹簧的原长L0=4.6 cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x,数据记录如下表所示.
| 钩码个数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 弹力F/N | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |
| 弹簧的长度x/cm | 7.0 | 9.0 | 11.0 | 13.0 | 15.0 |
(1)根据表中数据在图中作出F-x图线;
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(2)由此图线可得,该弹簧劲度系数
k=________N/m;
(3)图线与x轴的交点表示_______________________,其数值_________ L0(填“大于”、“等于”或“小于”),原因是_______________________________________。
某同学用如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系。图中小车A左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔,右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C的下端,A、B置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上。不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。实验时,先接通电源再释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。该同学在保证小车A质量不变的情况下,通过改变P的质量来改变小车A所受的外力,由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表所示。
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| F/N | 0.10 | 0.18 | 0.26 | 0.30 | 0.40 |
| a/(m·s-2) | 0.08 | 0.22 | 0.37 |
| 0.59 |
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(1)第4次实验得到的纸带如图所示,O、A、B、C和D是纸带上的五个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,A、B、C、D四点到O点的距离如图。打点计时器电源频率为50Hz。根据纸带上数据计算出小车加速度a为 m/s2(计算结果保留小数点后两位)。
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⑵在实验中, (选填“需要”或“不需要”)满足重物P的质量远小于小车A的质量。
⑶根据表中数据,在图示坐标系中做出小车加速度a与力F的关系图象。
⑷根据图象推测,实验操作中重要的疏漏是 。
如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动.若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立一坐标轴Ox,小球的速度v随x变化的图象如图乙所示.其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的曲线,BC是平滑的曲线,则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小,以下关系式正确的是( )
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| A. | xA=h,aA=g | B. | xB=h+ | C. | xC=h+ | D. | xC>h+ |