www日本一区,猫咪WWW免费人成人入口

2．

如圖所示，AB、CD均是固定在同一豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道，圓軌道半徑均為R=0.800m，下端點(diǎn)B、C間距L=0.900m，與緊靠的水平傳送帶上表面處于同一高度，傳送帶沿逆時(shí)針方向的傳動(dòng)速度恒為v=1.00m/s，一質(zhì)量m=1.00kg的小物塊從圓弧頂點(diǎn)A由靜止開始沿軌道下滑，若物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.0200，不計(jì)物塊經(jīng)過軌道與傳送帶連接處B、C時(shí)的機(jī)械能損失，取g=10m/s²，試求：
（1）物塊第一次沿CD軌道上滑的最大高度；
（2）物塊從開始運(yùn)動(dòng)到第21次返回AB軌道的過程中，在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（3）物塊從第21次至第101次返回AB軌道的過程中，與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量．

分析（1）利用機(jī)械能守恒先求出小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度，再利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出小物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度，在C點(diǎn)上運(yùn)動(dòng)機(jī)械能守恒，有機(jī)械能守恒即可求得上升的高度．
（2）先求出小物塊從B到C的過程中損失的能量，再用過假設(shè)法求知何時(shí)小物塊會與傳送帶具有相同速度，在與初速度有相對運(yùn)動(dòng)的過程中，可以理解成向一個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng)，繼而可得知相對傳送帶運(yùn)動(dòng)的路程，也就可以求出物塊從開始運(yùn)動(dòng)到第21次返回AB軌道的過程中，在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間了．
（3）在第二問的基礎(chǔ)上，判斷物塊第21次返回AB軌道后，小物塊是否還能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，再計(jì)算出小物塊往返一次相對傳送帶的位移，繼而可計(jì)算出相對傳送帶的路程，在計(jì)算出此過程中摩擦力產(chǎn)生的熱量，也就可以計(jì)算出物塊從第21次至第101次返回AB軌道的過程中，與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量了．

解答解：（1）小物塊從A下滑到B的過程中機(jī)械能守恒，在B點(diǎn)的速度為：
v_B= $\sqrt{2gR}$ = $\sqrt{2×10×0.800}$ =4.00m/s
小物塊從B到C的過程中，位移為s=9m，加速度為a=-μg=-0.0200×10=0.200m/s²，設(shè)到達(dá)C點(diǎn)的速度為v_C，有：
${v}_^{2}$ - ${v}_{c}^{2}$ =2aL
代入數(shù)據(jù)解得： ${v}_{c}^{2}$ =15.64m²/s²
小物塊沿CD運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒，設(shè)上升的高度為h，有：
$\frac{1}{2}m{v}_{c}^{2}$ =mgh
代入數(shù)據(jù)解得：h=0.782m
（2）小物塊從B到C的過程中損失的能量為：△E=mg（R-h）=1.00×10×（0.800-0.782）=0.18J
假設(shè)物塊從開始運(yùn)動(dòng)到第21次返回AB軌道的過程時(shí)，速度還是大于1m/s的，
此過程中損失的總能量為：△E_總=2×21×△E=2×21×0.18=7.56J
此時(shí)小物塊的能量為：E=mgR-△E_總=1.00×10×0.800-7.56=0.44J＜ $\frac{1}{2}$ ×1×1²=0.5J
說明在此時(shí)之前小物塊與傳送帶以有了共同速度，假設(shè)錯(cuò)誤．
設(shè)當(dāng)小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)了n個(gè)BC的長度時(shí)，與傳送帶具有了相同的速度（由上面的對假設(shè)的解答可知，小物塊正好是在向左運(yùn)動(dòng)的過程中與傳送帶具有了相同的速度），有：
mgR- $\frac{1}{2}m{v}^{2}$ =n×△E
代入數(shù)據(jù)解得：n= $\frac{125}{3}$ ，取整為41次
當(dāng)小物塊在傳送帶上完成41個(gè)BC的長度時(shí)的能量為：E'=mgR-41△E=1.00×10×0.800-41×0.18=0.62J
此時(shí)的速度（即為小物塊在B的速度，且方向向左）的平方為： ${v}_^{2}$ = $\frac{2E′}{m}$ = $\frac{2×0.62}{1}$ =1.24m²/s²
小物塊以此速度向左運(yùn)動(dòng)到速度與傳送帶速度相同的過程中有：v²- ${v}_^{2}$ =2as'
代入數(shù)據(jù)解得：s'=0.600m
在上述過程中，小物塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)始終與傳送帶有相對運(yùn)動(dòng)，可把該過程看成是小物塊一直向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的初速度為v_B=4.00m/s，末速度為v=1.00m/s的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，該過程的位移為：s''=41s+s'=41×0.9+0.6=37.5m
運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t₁= $\frac{s″}{\frac{{v}_{B}+v}{2}}$ = $\frac{37.5}{\frac{4+1}{2}}$ =15s
小物塊還需要隨之傳送帶向左運(yùn)動(dòng)L'=L-s'=0.900-0.600=0.300m才能第21次返回AB軌道，此過程的時(shí)間為：t₂= $\frac{L′}{v}$ = $\frac{0.300}{1}$ =0.3s
所以物塊從開始運(yùn)動(dòng)到第21次返回AB軌道的過程中，在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=t₁+t₂=15+0.3=15.3s
（3）由對第二問的解答可知，物塊第21次返回AB軌道后，再次向右運(yùn)動(dòng)從B點(diǎn)滑上傳送帶時(shí)的速度為v=1m/s，后勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度減為零時(shí)相對于地面的位移為s₁，有：
0-v²=-2μmgs₁
代入數(shù)據(jù)得：s₁=2.5m＞L=0.900m，
說明小物塊還能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，設(shè)小物塊從B到C的時(shí)間為t'，有：
L=vt- $\frac{1}{2}$ μgt^′2
代入數(shù)據(jù)解得：t'=1s（另一解t'=9s不符合題意，舍去）
小物塊到達(dá)C點(diǎn)的速度為： ${v}_{c}^{′}$ =v-μgt=1-0.0200×10×1=0.80m/s
此過程傳送向右傳到的位移為：s₂=vt'=1×1=1m
小物塊相對傳送帶的位移為：x₁=L+s₂=0.900+1=1.900m
小物塊從C劃上傳送帶后做加速度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到與傳送帶具有相同速度時(shí)的位移為s₃，有：
v²- ${v}_{c}^{′2}$ =2μgs₃
代入數(shù)據(jù)解得：s₃=0.9m，即小物塊為回到B點(diǎn)時(shí)速度又一次為1m/s，所以后面的運(yùn)動(dòng)會重復(fù)該過程．
所以時(shí)間為：t″= $\frac{v-{v}_{c}^{′}}{μg}$ = $\frac{1-0.80}{0.0200×10}$ =1s
這一過程中，相對傳送帶的路程為：S=x₁+vt'-L=1.900+1×1-0.900=2m
此過程中摩擦力產(chǎn)生的熱量為：Q₁=μmgS=0.0200×1×10×2=0.4J
物塊從第21次至第101次返回AB軌道的過程中，一共完成了81個(gè)來回，
所以該過程中小物塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為：
Q=80Q₁=80×0.4=32J
答：（1）物塊第一次沿CD軌道上滑的最大高度為0.782m；
（2）物塊從開始運(yùn)動(dòng)到第21次返回AB軌道的過程中，在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為15.3s；
（3）物塊從第21次至第101次返回AB軌道的過程中，與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為32J．

點(diǎn)評 該題是一道難度非常大的題，解答該題時(shí)，要注意一下幾個(gè)方面：
1、能準(zhǔn)確的使用機(jī)械能守恒定律進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，使用時(shí)首先要判斷是否符合守恒的條件，看是否只有重力和相同內(nèi)的彈力做功，或其他力做功的代數(shù)和是否為零．
2、對于第二三問的解答上，弄清楚物塊的應(yīng)該過程是解答該題的關(guān)鍵．在弄清運(yùn)動(dòng)過程的基礎(chǔ)上，再利用相關(guān)的規(guī)律進(jìn)行計(jì)算，尤其是象該題這種存在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的情況，在分析運(yùn)動(dòng)過程上一定要仔細(xì)全面．
3、相對路程的計(jì)算是該題的另一個(gè)難點(diǎn)，在分析問題時(shí)，可以結(jié)合運(yùn)動(dòng)的軌跡圖來分析運(yùn)動(dòng)的過程．

練習(xí)冊系列答案

全優(yōu)訓(xùn)練單元過關(guān)系列答案

奪冠訓(xùn)練單元期末沖刺100分系列答案

新思維小冠軍100分作業(yè)本系列答案

名師指導(dǎo)一卷通系列答案

期末小狀元系列答案

同步學(xué)習(xí)目標(biāo)與檢測系列答案

師大名卷系列答案

挑戰(zhàn)成功學(xué)業(yè)檢測卷系列答案

陽光作業(yè)同步練習(xí)與測評系列答案

優(yōu)效學(xué)習(xí)練創(chuàng)考系列答案

年級	高中課程	年級	初中課程
高一	高一免費(fèi)課程推薦！	初一	初一免費(fèi)課程推薦！
高二	高二免費(fèi)課程推薦！	初二	初二免費(fèi)課程推薦！
高三	高三免費(fèi)課程推薦！	初三	初三免費(fèi)課程推薦！
更多初中、高中輔導(dǎo)課程推薦,點(diǎn)擊進(jìn)入>>

相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．

一帶電粒子只在電場力作用下，從電場中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，軌跡如圖中虛線所示，不計(jì)粒子所受的重力，則（　�。�

	A．	粒子帶正電		B．	粒子的加速度逐漸減小
	C．	A點(diǎn)的場強(qiáng)大于B點(diǎn)的場強(qiáng)		D．	粒子的速度不斷減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．關(guān)于洛倫茲力的作用．下列表述正確的是（　　）

	A．	洛倫茲力對帶電粒子做功
	B．	洛倫茲力不改變帶電粒子的動(dòng)能
	C．	洛倫茲力的大小與帶點(diǎn)粒子速度無關(guān)
	D．	洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．

如圖所示，光滑勻質(zhì)圓球B用細(xì)線懸掛在豎直墻上，B的半徑為r=20cm，質(zhì)量為M=20kg，懸線長L=30cm，正方體物塊A的邊長d=10cm，質(zhì)量為m=2kg，物塊A與墻之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．現(xiàn)將物塊A輕放于球和墻之間后放手．取重力加速度g=10m/s²，假定最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．
（1）若要求放手之后A能保持靜止?fàn)顟B(tài)，試求μ的最小值；
（2）若μ=0.2，在物塊A上施加一個(gè)與墻平行的外力F，使A在未脫離圓球前貼著墻沿水平方向勻速抽出，求此外力F．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．

兩極板M、N水平放置的平行板電容器分別與電池、二極管D連接如圖所示的電路，在兩板間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．在保持其他條件不變的情況下，下列判斷正確的是（　�。�

	A．	使MN靠近一些，P將向上加速度運(yùn)動(dòng)
	B．	使MN正對面積減小一些，P將向上加速運(yùn)動(dòng)
	C．	使MN距離增大一些，帶電液滴仍將靜止
	D．	使N板向上移動(dòng)一些，P點(diǎn)電勢增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．某同學(xué)得到一條用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T．測量出各點(diǎn)距離d₁，d₂，d₃，d₄，d₅，d₆，如圖所示：

（1）關(guān)于電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用，下列說法正確的是CD（填選項(xiàng)字母）．
A．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使和的是220V的直流電源
B．在測量物體速度時(shí)，先讓物體運(yùn)動(dòng)，后接通電源
C．使用的電源頻率越高，打點(diǎn)的時(shí)間間隔就越小
D．某條紙帶上打的點(diǎn)越來越密，說明物體運(yùn)動(dòng)越來越慢
（2）計(jì)算加速度a的表達(dá)式為

$\frac{cvn1ols_{6}-267bobyk_{3}}{9{T}^{2}}$ ．（用題中所給的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的字母表示）
（3）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)交不知道，那么加速度的測量值與實(shí)際值相比偏�。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．

如圖所示，一帶電小球懸掛在豎直放置的平行板電容器內(nèi)，當(dāng)開關(guān)S閉合，小球靜止時(shí)，懸線與豎直方向的夾角為θ．則（　�。�

	A．	當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，若減小平行板間的距離，則夾角θ增大
	B．	當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，若增大平行板間的距離，則夾角θ增大
	C．	當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，若減小平行板間的距離，則夾角θ增大
	D．	當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，若減小平行板間的距離，則夾角θ減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．

圖中實(shí)線為一簇電場線，虛線是一帶電粒子在僅受電場力作用下從電場中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列說法正確的是（　�。�

	A．	粒子帶負(fù)電		B．	粒子的速度一直增大
	C．	粒子的加速度一直增大		D．	粒子的電勢能一直減少

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．

電場中某區(qū)域的電場線分布如圖所示，A、B是電場中的兩點(diǎn)．一個(gè)電荷量q₁=4.0×10^-8的負(fù)點(diǎn)電荷，放在電場中的A點(diǎn)時(shí)所受電場力為F₁=2.0×10^-4N．
（1）求A點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小E_A；
（2）將q₂=2.0×10^-8C的正點(diǎn)電荷放入電場中的A點(diǎn)，求q₂受到的電場力F₂的大小和方向；
（3）如果將點(diǎn)電荷q₁從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功W_AB=8.0×10^-7J，求A、B兩點(diǎn)間的電勢差U_AB．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案

練習(xí)冊

高中

初中

小學(xué)