题目内容
9.(1)若传送带不动,求物块运动的加速度大小;
(2)若传送带以v=10m/s的速率顺时针转动,求物块从A运动到B所需的时间;
(3)若传送带以v=10m/s的速率逆时针转动,求物块从A运动到B所需的时间.
分析 隔离法选取小物块为研究对象进行受力分析,然后由牛顿第二定律求小物块的加速度,然后由运动学公式求解
解答 解:(1)若传送带不动时,受力分析如图![]()
根据牛顿第二定律有:mgsinθ-f=ma
N-mgcosθ=0
f=μN
联立得:${a}_{1}^{\;}=gsinθ-μgcosθ$
代入数据解得:${a}_{1}^{\;}=10×sin37°-0.5×10×0.8=2m/{s}_{\;}^{2}$
(2)根据$l=\frac{1}{2}{a}_{1}^{\;}{t}_{1}^{2}$,代入$16=\frac{1}{2}×2{t}_{1}^{2}$
解得:${t}_{1}^{\;}=4s$
(3)刚开始,受力分析如图![]()
根据牛顿第二定律
$mgsinθ+f=m{a}_{2}^{\;}$
可得${a}_{2}^{\;}=gsinθ+μgcosθ=10m/{s}_{\;}^{2}$
物块沿传送带以加速度${a}_{2}^{\;}$做匀加速直线运动,设经过时间${t}_{2}^{\;}$物块的速度达到u=10m/s
${t}_{2}^{\;}=\frac{u}{{a}_{2}^{\;}}=1s$
得$x=\frac{1}{2}{a}_{2}^{\;}{t}_{2}^{2}=\frac{1}{2}×10×{1}_{\;}^{2}=5m$
之后,物块所受摩擦力变为沿传送带向上,以加速度${a}_{1}^{\;}$继续做匀加速直线运动
$l=u{t}_{3}^{\;}+\frac{1}{2}{a}_{1}^{\;}{t}_{3}^{2}$,得${t}_{3}^{\;}=1s$(舍去负值)
所以物块从A运动到B所需的时间为$t={t}_{2}^{\;}+{t}_{3}^{\;}=2s$
答:(1)若传送带不动,物块运动的加速度大小为$2m/{s}_{\;}^{2}$;
(2)若传送带以v=10m/s的速率顺时针转动,物块从A运动到B所需的时间为4s;
(3)若传送带以v=10m/s的速率逆时针转动,物块从A运动到B所需的时间为2s
点评 分析小物块的摩擦力的方向是难点,一定要判断清小物块与传送带相对运动的关系
| A. | A、D两点电势相等 | |
| B. | B、O、C三点比较,O点场强最强 | |
| C. | E、O、F三点比较,O点场强最强 | |
| D. | 一电子以v0的初速度沿中垂线向O点运动,则电子将做匀速直线运动 |
| A. | 洛伦兹力对带电粒子做正功 | |
| B. | 洛伦兹力不改变带电粒子的动能 | |
| C. | 洛伦兹力的大小与速度无关 | |
| D. | 洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向 |
| A. | ta=tb=tc | B. | ta<tb<tc | C. | ta=tc<tb | D. | ta>tb>tc |
| A. | 两种情况下A的加速度相同 | |
| B. | 两种情况下B的加速度相同 | |
| C. | 图甲中B的加速度是它在图乙中的2倍 | |
| D. | 图乙中两滑块的加速度相同 |
| A. | 若M、m两物块与水平面都是光滑的,那么,物块M、m间的作用力为$\frac{m}{M+m}$F | |
| B. | 若M、m两物块与水平面都是光滑的,那么,物块M、m间的作用力为$\frac{M}{M+m}$F | |
| C. | 若M、m两物块与水平面的动摩擦因数均为μ,物块M、m仍一起向右做加速运动,那么,物块M、m间的相互作用力为$\frac{M}{M+m}$F+μMg | |
| D. | 若M、m两物块与水平面的动摩擦因数均为μ,物块M、m仍一起向右做加速运动,那么,物块M、m间的相互作用力为$\frac{M}{M+m}$F |