题目内容
8.一水平的浅色长传送带以v=9m/s的速度向右匀速运行.在t=0时,将一煤块(可视为质点)轻放在传送带的左端上,在t=2s时传送带开始以a=3m/s2的加速度做匀减速运动,经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹,煤块、传送带最终均静止不动.已知煤块在传送带上运动的加速度大小a0=2m/s2.求:(1)煤块在t=2s时的速度大小v1及在整个过程中的最大速率v2;
(2)此黑色痕迹的长度L0.
分析 煤块先相对于传送带向后滑动,速度相同后,又相对传送带向前滑,根据运动学公式,结合速度时间图线求出两次过程中相对位移的大小,从而得出黑色痕迹的长度L0.
解答
解:(1)煤块在t=2s时的速度大小 v1=a0t=2×2=4m/s
由运动情况作出传送带和煤块的v-t图象,如图所示.
由图可得:v2=a0t1=v-a(t1-t)
解得t1=$\frac{v+at}{{a}_{0}+a}$=$\frac{9+3×2}{2+3}$=3s
故煤块在整个过程中的最大速率 v2=a0t1=2×3=6m/s
(2)在速度相等前,煤块相对于传送带向后滑动,黑色痕迹的长度为
L1=[vt+$\frac{v+{v}_{2}}{2}({t}_{1}-t)$]-$\frac{1}{2}$v2t1=16.5m
当煤块与传动带间的速度相等以后,两者都做匀减速直线运动,煤块相对于传送带又向前滑动,
划线的长度为 L2=$\frac{{v}_{2}^{2}}{2{a}_{0}}$-$\frac{{v}_{2}^{2}}{2a}$=3m
因为L1>L2,此黑色痕迹的长度 L0=L1=16.5m
答:
(1)煤块在t=2s时的速度大小v1为4m/s,在整个过程中的最大速率v2是6m/s.
(2)此黑色痕迹的长度L0是16.5m.
点评 解决本题的关键理清煤块在传送带上的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.
练习册系列答案
相关题目
19.
如图所示,位于竖直平面内的一长木板斜靠在竖直墙上的A点,其与水平面的夹角为53°,另一同样材料的长木板斜靠在竖直墙上的B点,其与水平面的夹角为45°,两长木板底端都在C点处.若将一小球从A点由静止释放,小球运动到C点历时为t,将同-小球从B点由静止释放,小球运动到C点历时也为t,则小球与长木板间的动摩擦因数为(sin53°=0.8,cos53°=0.6)( )
| A. | $\frac{1}{7}$ | B. | $\frac{3}{14}$ | C. | $\frac{3\sqrt{2}}{8}$ | D. | $\frac{5\sqrt{2}}{8}$ |
16.
A、B两质点同时经过同一点,沿同一方向做直线运动,其运动的v-t图象如图所示.则两质点再次相遇的时间t及其相遇前两者最大距离s分别是( )
| A. | t=8s,s=12m | B. | t=8s,s=18m | C. | t=4s,s=36m | D. | t=8s,s=36m |
13.
一小球向右做单向直线运动,用频闪照相机拍的照片如图所示,频闪周期是$\frac{1}{10}$s,则小球在图示过程中运动的平均速度大小是( )
| A. | 0.25m/s | B. | 0.2m/s | C. | 0.17m/s | D. | 无法确定 |
6.如图,A、B两灯电阻相同,当滑动变阻器的滑动端P向上滑动时( )

| A. | 通过电源的电流增大 | B. | 电阻R中的电流减小 | ||
| C. | 电灯A将变暗一些 | D. | 电灯B将变暗一些 |
3.
如图所示,质量为M的长木板位于光滑水平面上,质量为m的物块静止在长木块上,两物块之间的滑动摩擦因数为μ,现对物块m施加水平向右的恒力F,若恒力F使长木板与物块出现相对滑动.则恒力F的最小值为(重力加速度大小为g,物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力)( )
| A. | μmg(1+$\frac{m}{M}$) | B. | μmg(1+$\frac{M}{m}$) | C. | μmg | D. | μMg |
4.
如图所示,质量均为m的点电荷A、O、C组成“三星系统”,位于同一直线上,点电荷A、C围绕点电荷O在同一半径为$\frac{L}{2}$的圆轨道上运行.点电荷A、C所带电荷量为-q,点电荷O所带电荷量为+q.静电力常量为k,不计它们之间的万有引力作用.( )
| A. | 点电荷A、C做圆周运动的线速度大小v=$\sqrt{\frac{{2k{q^2}}}{mL}}$ | |
| B. | 点电荷A、C做圆周运动的角速度ω=$\sqrt{\frac{{6k{q^2}}}{{m{L^3}}}}$ | |
| C. | 点电荷A、C做圆周运动的周期T=$\sqrt{\frac{{2m{π^2}{L^3}}}{{3k{q^2}}}}$ | |
| D. | 点电荷A、C做圆周运动的加速度与它们的质量无关 |