如图所示,长为L=9m的传送带与水平方向的倾角θ=37°,在电动机的带动下以v=4m/s的速率沿顺时针方向运行,在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物体挡住,在传

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀变速直线运动/2022-08-28 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,长为L=9m的传送带与水平方向的倾角θ=37°,在电动机的带动下以v=4m/s的速率沿顺时针方向运行,在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物体挡住,在传送带的A端无初速度地释放一质量m=1Kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,物体与挡板碰撞时的能量损失及碰撞时间均不计。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

①在物体从第一次由静止开始下滑到与挡板P第一次相碰后,物体再次上升到最高点的过程中,由于摩擦而产生的热量为多少?
②试求物体最终的运动状态以及达到该运动状态后电动机的输出功率P。

◎ 答案

(1)100.8J (2)最终物块在P与离P 4m的范围内不断做向上的加速度为2 m/s2的减速运动和向下做加速度为2 m/s2的加速运动  16w

◎ 解析


试题分析:(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  
与P碰前的速度
物块从A到B的时间
在此过程中物块相对传送带向下位移
挡板碰撞后,以v1的速度反弹,因,物块相对传送带向上滑,物块向上做减速运动的加速度为
物块速度减小到与传送带速度相等的时间
在t2时间内物块向上的位移
物块相对传送带向上的位移 
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
物块速度减小到零的时间
物块向上的位移
此过程中物块相对传送带向下的位移
摩擦生热
(2)物块块上升到传送带的最高点后,物块沿传送带向下加速运动,与挡板P第二次碰掸前的速度
碰后因,物块先向上做加速度为的减速运动,再做加速度为 的减速运动,物块向上的位移为
物块与挡板第三次碰撞前的速度
在此类推经过多次碰撞后物块以的速度反弹,故最终物块在P与离P 4m的范围内不断做向上的加速度为2 m/s2的减速运动和向下做加速度为2 m/s2的加速运动,物块的运动达到这一稳定状态后,物块对传送带有一与传送带运动方向相反的阻力(分析过程酌情给分)

输出功率

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,长为L=9m的传送带与水平方向的倾角θ=37°,在电动机的带动下以v=4m/s的速率沿顺时针方向运行,在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物体挡住,在传…”主要考查了你对  【匀变速直线运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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