题目内容
19.(1)物块从静止释放到第一次下滑到挡板P处所用的时间;
(2)物块从静止释放到第一次下滑到挡板P处的过程中,物块相对传送带滑行的路程;
(3)物块从静止释放到第一次上升至最高点的过程中,物块相对传送带滑行的路程.
分析 (1)根据牛顿第二定律求物块下滑的加速度,再由位移时间关系式求时间;
(2)传送带的位移与物块的位移方向相反,所以物块相对传送带的路程为物块的位移加上传送带的位移;
(3)根据速度位移关系求出物块与挡板碰撞的速度,碰撞后,物块先是相对传送带向上滑动,速度相等后物块相对传送带向下滑动,根据牛顿第二定律和运动学公式求出对应的相对位移,即可求出物块从静止释放到第一次上升至最高点的过程中,物块相对传送带滑行的路
解答 解:(1)物块从A点由静止释放,物块相对传送带向下滑,物块沿传送带向下加速运动的加速度${a}_{1}^{\;}$
根据牛顿第二定律有:$mgsinθ-μmgcosθ=m{a}_{1}^{\;}$
得:${a}_{1}^{\;}=gsinθ-μgcosθ=2m/{s}_{\;}^{2}$
由$L=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$得
物块从A到B的时间$t=\sqrt{\frac{2L}{{a}_{1}^{\;}}}=3s$
(2)在此过程中物块相对传送带向下位移${s}_{1}^{\;}=L+v{t}_{1}^{\;}=21m$
(3)与P碰前的速度${v}_{1}^{\;}=\sqrt{2{a}_{1}^{\;}L}=6m/s$
挡板碰撞后,以v1的速度反弹,因${v}_{1}^{\;}>v$,物块相对传送带向上滑,物块向上做减速运动的加速度为${a}_{2}^{\;}$
根据牛顿第二定律,有$mgsinθ+μmgcosθ=m{a}_{2}^{\;}$
得${a}_{2}^{\;}=gsinθ+μgcosθ=10m/{s}_{\;}^{2}$
物块速度减小到与传送带速度相等的时间${t}_{2}^{\;}=\frac{{v}_{1}^{\;}-v}{{a}_{2}^{\;}}=0.2s$
在t2时间内物块向上的位移${L}_{1}^{\;}=\frac{{v}_{1}^{\;}+v}{2}{t}_{2}^{\;}=1m$
物块相对传送带向上的位移${s}_{2}^{\;}={L}_{1}^{\;}-v{t}_{2}^{\;}=0.2m$
与传送带速度相等后物块相对传送带向下滑,物块向上做减速运动的加速度${a}_{3}^{\;}$
根据牛顿第二定律,有$mgsinθ-μmgcosθ=m{a}_{3}^{\;}$
得${a}_{3}^{\;}=gsinθ-μgcosθ=2m/{s}_{\;}^{2}$
物块速度减小到零的时间${t}_{3}^{\;}=\frac{v}{a}=2s$
物块向上的位移${L}_{2}^{\;}=\frac{v}{2}{t}_{3}^{\;}=4m$
此过程中物块相对传送带向下的位移${s}_{3}^{\;}=v{t}_{3}^{\;}-{L}_{2}^{\;}=4m$
所求路程$s={s}_{1}^{\;}+{s}_{2}^{\;}+{s}_{3}^{\;}=25.2m$
答:(1)物块从静止释放到第一次下滑到挡板P处所用的时间3s;
(2)物块从静止释放到第一次下滑到挡板P处的过程中,物块相对传送带滑行的路程21m;
(3)物块从静止释放到第一次上升至最高点的过程中,物块相对传送带滑行的路程25.2m
点评 本题为多过程问题,过程较为复杂,解题的关键理清每一段过程,分别运用牛顿定律和运动学知识进行分析求解即可;要求思路要清晰,按步骤一步步进行即可求解.
| A. | 电场力做正功 | B. | 电子克服电场力做功 | ||
| C. | 电场力不做功 | D. | 电场力先做正功后做负功 |
| A. | 随着ab运动速度的增大,其加速度要减小 | |
| B. | 外力F对ab做的功等于电路中产生的电能 | |
| C. | 外力F对ab做的功等于金属棒增加的动能 | |
| D. | 当ab做匀速运动时,外力F做功的功率等于电路中的电功率 |
| A. | 小车可能向左减速运动 | B. | 小车可能向右减速运动 | ||
| C. | 小车的加速度大小a=gtanθ | D. | 悬挂线的拉力大小F=$\frac{mg}{sinθ}$ |
| A. | 根据速度的定义式,当△t非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法 | |
| B. | 用比值法定义了速度﹑加速度﹑位移这三个物理量 | |
| C. | 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了微元法 | |
| D. | 引入平均速度﹑重心﹑合力与分力的槪念运用了等效替代法 |