电动机带动滚轮匀速转动,在滚轮的作用下,将金属杆从最底端A送往倾角θ=30°的足够长斜面上部.滚轮中心B与斜面底部A的距离为L=6.5m,当金属杆的下端运动到B处时,滚轮提起,与

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > /2022-10-30 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

电动机带动滚轮匀速转动,在滚轮的作用下,将金属杆从最底端A送往倾角θ=30°的足够长斜面上部.滚轮中心B与斜面底部A的距离为L=6.5m,当金属杆的下端运动到B处时,滚轮提起,与杆脱离接触.杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部,与挡板相撞后,立即静止不动.此时滚轮再次压紧杆,又将金属杆从最底端送往斜面上部,如此周而复始.已知滚轮边缘线速度恒为v=4m/s,滚轮对杆的正压力FN=2×104N,滚轮与杆间的动摩擦因数为μ=0.35,杆的质量为m=1×103Kg,不计杆与斜面间的摩擦,取g=10m/s2
求:(1)在滚轮的作用下,杆加速上升的加速度;
(2)杆加速上升至与滚轮速度相同时前进的距离;
(3)每个周期中电动机对金属杆所做的功;
(4)杆往复运动的周期.

◎ 答案

(1)f=μN=7×103N     (1分)
a=f-mgsinθ/m=2m/s2………(2分)
( 2 )s==4m………(2分)
(3)∵s<L∴金属杆先匀加速4米,后匀速2.5米.
W1-mgsinθs=mv2      W2- mgsinθs’=0………(2分)
W1=2.8×104J                                 W2=1.25×104J………(2分)
∴W= W1+W2=4.05×104J    ………(1分)
(4)t1="v/a=2s  " t2="L-s/v=0.625s " 后做匀变速运动a’=gsinθ………(2分)
L=v0t+at2    6.5=-4t3+×5t32  得t3=2.6s ………(2分)
∴T= t1+ t2+ t3=5.225s………(2分)

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“电动机带动滚轮匀速转动,在滚轮的作用下,将金属杆从最底端A送往倾角θ=30°的足够长斜面上部.滚轮中心B与斜面底部A的距离为L=6.5m,当金属杆的下端运动到B处时,滚轮提起,与…”主要考查了你对  【功】  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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