学生联盟网为您提供优质参考范文! 体会工作报告法律咨询精彩演讲各类材料
当前位置: 学生联盟网 > 高等教育 > 理学 > 滑块、传送带模型分析

滑块、传送带模型分析

时间:2021-10-23 00:20:15 来源:学生联盟网

为m的木块假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等现给木块施加一随时间t增大的水平力F kt ( k是常数),木板和木块加速度的大小分别为ai和a2.下列反映ai和a2变化的图线中正确的是口 v tan2.如图3- 3- 7所示,足够长的传送带与水平面夹角为e,以速度vo逆时针匀速转动.在e,则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是3.如图3-3- 8甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒 定速率vi运行.初速度大小为V2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的 v t图像(以地面为参考系)如图3- 3 -21乙所示.已知A.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大B.C.0t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.0t 3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用4.表面粗糙的传送带静止时,物块由顶端A从静止开始滑到皮带底端 B用的时间是t,则()A.当皮带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定大于tB.当皮带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定等于t传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数C.当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间一定等于tD.当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间一定小于t 5.如图是一条足够长的浅色水平传送带在自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速地放F列说法中正确的是()在传送带的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。A.黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B.木炭包的质量越大,径迹的长度越短C.传送带运动的速度越大,径迹的长度越短D.木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短6、如图所示,水平传送带上A B两端点相距x 4 m传送带以vo 2 m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转.今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至 A点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4 ,g取10 m/s2.由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕.在小煤块从A运动到B的过程中()A.所用时间是2 s B.所用时间是2.25 sC.划痕长度是 4 m D .划痕长度是 0.5 m7.如图所示,一粗糙的水平传送带以恒定的速度vi沿顺时针方向运动,传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速率V2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带,下列说法正确的是A.物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间B.若V2V vi,物体从左端滑上传送带必然先做加速运动,再做匀速运动C.若V2V V1,物体从右端滑上传送带,则物体可能到达左端D.若V2V V1,物体可能从右端滑上传送带又回到右端,在此过程中物体先做减速运动再做 加速运动8.如图所示,传送带的水平部分长为L,运动速率恒为v,在其左端放上一无初速的小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为口,则木块从左到右的运动时间不可能为()A.2Lv9.如图(甲)所示,静止在光滑水平面上的长木板 B(长木板足够长)的左端静止放着小物块 A.某时刻,A受到水平向右的外力 F作用,F随时间t的变化规律如图(乙)所示,即F kt,其 中k为已知常数.设物体 A、B之间的滑动摩擦力大小等于最大静摩擦力 f,且A、B的质量 相等,则下列可以定性描述长木板速度时间图象的是( )10.如图甲所示,光滑水平面上,木板 右以与木板相同大小的速度滑上木板,vi和ai表示木板的速度和加速度,以 则图乙中正确的是m,向左匀速运动.t 0时刻,木块从木板的左端向 ti时刻,木块和木板相对静止,共同向左匀速运动.V2和a2表示木块的速度和加速度,以向左为正方向,11、如图所示为上、下两端相距L5 m、倾角a 30、始终以v3 m/s的速率顺时针转动的传送带传送带始终绷紧.将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下,经过t2 s到达下端,重力加速度 g取10 m/s 2,求1 传送带与物体间的动摩擦因数多大2 如果将传送带逆时针转动,速率至少多大时,物体从传送带上端由静止释放能最快地到 达下端12.地面高为h1.25m,在水平面上向右做直线运动,A、B是其左右两个端点.某时刻小车速度为v07.2m/s,在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F50N,与此同时,将一个质量m1kg的小球轻放在平板车上的P点小球可视为质点,放在P点时相对于地面的PBL速度为零,3,经过一段时间,小球脱离平板车落到地面.车与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取 g10m/s2.求1 小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间;2 小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间;3 从小球轻放上平板车到落地瞬间,平板车的位移大小.fv0////////////////////////////////1、如图所示,质量为 m的木块在质量为 M的长木板上向右滑行,木块受到向右的拉力F的作用,长木板处于静止状态,已知木块与长木板间的动摩擦因数为口 1,长木板与地面间的动摩擦因数为口 2,则A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是口 img|-B.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是口 2 m MgC.当F 口 2m Mg时,长木板便会开始运动D.无论怎样改变 F的大小,长木板都不可能运动解析木块受到的滑动摩擦力大小为 口 img由牛顿第三定律,长木板受到m对它的摩擦 力大小也是口 img对长木板使用平衡条件得地面对长木板的静摩擦力为口 2mgA正确.改变F的大小,木块 m受到的滑动摩擦力不会发生变化,长木板受力不变,D正确.答案AD2、如图18所示,某工厂用水平传送带传送零件,设两轮子圆心的距离为S,传送带与零件间的动摩擦因数为卩,传送带的速度恒为 V,在P点轻放一质量为 m的零件,并使被 传送到右边的 Q处。设零件运动的后一段与传送带之间无滑动,则传送所需时间为,摩擦力对零件做功为.分析与解刚放在传送带上的零件,起初有个靠滑动摩擦力加速的过程,当速度 增加到与传送带速度相同时,物体与传送带间无相对运动,摩擦力大小由 突变为零,此后以速度 V走完余下距离。由于f卩mgma所以ag g.加速时间V V tia gV加速位移1at21VI通过余下距离所用时间2 1 2g共用时间t t1 t2s V摩擦力对零件做功W -mV223.如图7所示,一质量为 m 2 kg的滑块从半径为 R 0.2 m的光滑四分之一圆弧轨道的顶 端A处由静止滑下,A点和圆弧对应的圆心 0点等高,圆弧的底端B与水平传送带平滑 相接.已知传送带匀速运行的速度为V0 4 m/s,B点到传送带右端 C点的距离为L 2m.当滑块滑到传送带的右端C时,其速度恰好与传送带的速度相同.g 10 m/s2),求1 滑块到达底端B时对轨道的压力;2滑块与传送带间的动摩擦因数也3 此过程中,由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q.答案 160 N,方向竖直向下20.3 34 J解析 滑块由A到B的过程中,由机械能守恒定律得mgR mveF2物体在B点,由牛顿第二定律得Fb mg m 由两式得Fb 60 NR由牛顿第三定律得滑块到达底端B时对轨道的压力大小为 60 N,方向竖直向下.2 解法一滑块在从 B到C运动过程中,由牛顿第二定律得卩mgma由运动学公式得V02 vf 2aL由三式得0.3解法二滑块在从 A到C整个运动过程中,1由动能定理得 mgR卩mg qmv。2 0解得 尸0.33 滑块在从B到C运动过程中,设运动时间为t由运动学公式得V0 vb at 产生的热量 Q卩mV0t L由得Q 4 J.4.如图9所示,绷紧的传送带与水平面的夹角0 30皮带在电动机的带动下,始终保持V0 2 m/s的速率运行,现把一质量为 m 10 kg的工件可看做质点轻轻放在皮带的底端,,经过时间t 1.9 s,工件被传送到 h 1.5 m的高处,取g 10 m/s2,求1工件与传送带间的动摩擦因数;2电动机由于传送工件多消耗的电能.解析1由题图可知,皮带长x 3 m.工件速度达到V0前,做匀加速运动的位移sin 0V0X1 V t1尹匀速运动的位移为x X1 V0t t1解得加速运动的时间t1 0.8 s加速运动的位移X1 0.8 m,所以加速度a晋2.5 m/s2由牛顿第二定律有mgos 0 mgs in 0 ma,解得 尸.根据能量守恒的观点,显然电动机多消耗的电能用于增加工件的动能、势能以及克服传送带与工件之间发生相对位移时摩擦力做功产生的热量.在时间ti内,皮带运动的位移 x皮voti 1.6 m,工件相对皮带的位移 x相x皮一xi 0.8 m1摩擦产生的热量 Q mgos Bx 60 J,工件获得的动能 Ek 2mv02 20 J工件增加的势能 Ep mgh 150 J,电动机多消耗的电能 W Q Ek Ep 230 J.答案(12230 J图105.如图10所示,质量为 m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为 i物体在滑下传送带之前能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到与传送带相对静止这一过程,下列说法中正确的是1 v2A .电动机多做的功为Fmv21B .物体在传送带上的划痕长 一2 ig1C 传送带克服摩擦力做的功为 mv2D 电动机增加的功率为 1 m答案 D解析 小物块与传送带相对静止之前,物体做匀加速运动,由运动学公式知送带做匀速运动,由运动学公式知x传vt,对物块根据动能定理1 mgs 苏2,,2,摩擦1产生的热量Q i mgx目i m(x传一x 物),四式联立得摩擦产生的热量Q 2mv2,根据能量守恒定律,电动机多做的功一部分转化为物块的动能,一部分转化为热量,故电动机2多做的功等于 mv2,A项错误;物体在传送带上的划痕长等于x传一x物x物严,B2 ig项错误;传送带克服摩擦力做的功为i mgxt 2 i mgx mv2,C项错误;电动机增加的功率也就是电动机克服摩擦力做功的功率为i mv,D项正确.6如图14所示,倾斜的传送带始终以恒定速率v2运动.一小物块以 v1的初速度冲上传送带,v“v2小物块从A到B的过程中一直做减速运动,则 ()A .小物块到达B端的速度可能等于 v2 B .小物块到达B端的速度不可能等于零C.小物块的机械能一直在减少D .小物块所受合力一直在做负功答案 AD解析 小物块一直做减速运动,到 B点时速度为小于V1的任何值,故A正确,B错误当小物块与传送带共速后,如果继续向上运动,摩擦力将对小物块做正功,机械能将增加,故C错误.W合AEkvO,D正确.1 一一7.一个平板小车置于光滑水平面上,其右端恰好和一个;光滑圆弧轨道AB的底端等高对接,B 如图9所示.已知小车质量 M 2 kg ,小车足够长,圆弧轨道半径R 0.8 m .现将一质量.7、Ji 右 A、、、、m 0.5 kg的小滑块,由轨道顶端A点无初速度释放,滑块滑到B端后冲上小车.滑块与小车上表面间的动摩擦因数尸0.2.取g 10 m/s2试求 滑块到达B端时,对轨道的压力大小;2小车运动2 s时,小车右端距轨道 B端的距离;3滑块与车面间由于摩擦而产生的内能.答案 115 N 20.96 m 33.2 J1解析 滑块从A端下滑到B端时速度大小为vo,由动能定理得 mgR qmv。2 vo 4 m/sv*在B点对滑块由牛顿第二定律得Fn -mg mR解得轨道对滑块的支持力Fn 3mg 15 N由牛顿第三定律得,滑块对轨道的压力大小Fn 15 N2滑块滑上小车后,由牛顿第二定律对滑块卩m訪ma1,得a1 - 2 m/s2对小车卩m扌Ma2,得a20.5 m/s2设经时间t后两者达到共同速度,则有vo a1t a2t解得t 1.6 s由于t 1.6 s2 s.故1.6 s后小车和滑块一起匀速运动,速度v a2t 0.8 m/s1 o因此,2 s时小车右端距轨道 B端的距离为x a2t2 v2-1 0.96 m滑块相对小车滑动的距离为vo vv4 2 t-2t 3.2 m 所以产生的内能 Q g mgx 3.2 J14,如图弓一曹折示,传送带与水平向 之问的灭角为3 该过程系统产生的总热量 Q.例4、如图所示,一质量为 M、长为I的长方形木板B放在光滑的水平地面上,在其右端放 一质量为m的小木块A,mM 现以地面为参照系,给 A和B以大小相等、方向相反 的初速度如图,使A开始向左运动、B开始向右运动,但最后A刚好没有滑离木板.以 地面为参考系.1若已知 A和B的初速度大小为 Vo,求它们最后的速度的大小和方向;Vo、“2若初速度的大小未知,求小木块A向左运动1号厂到达的最远处从地面上看离出发点的距离.11H例5、如图所示,长木板 ab的b端固定一挡板,木板连同档板的质量为M4.0kg,a、b间距离s2.0m .木板位于光滑水平面上在木板a端有一小物块,其质量m1.0kg,小物块与木板间的动摩擦因数10.10,它们都处于静止状态.现令小物块以初速Vo4.0m/s沿木板向前滑动,直到和挡板相碰.碰撞后,小物块恰好回到 a端而不脱离木板.求碰撞过程中损失的机械能.例1【答案】Vo 1 4m3 M例2.【答案】1V。516m22V。2Tg128mM13例 3【答案】1 ..2gH ; 2 ,2gH ; 3 mgH44例4.【答案】1 M一 v0,方向向右;2 M一 |M m4M例5.【答案】2.4J解析设木块和物块最后共同的速度为v,由动量守恒定律得mv0 m M v设全过程损失的机械能为 E,则E mv丄m M v22 2W1表示在这段时间内摩擦力对木用S1表示从物块开始运动到碰撞前瞬间木板的位移,板所做的功.用 W2表示同样时间内摩擦力对物块所做的功.用S2表示从碰撞后瞬间到物块回到a端时木板的位移,W3表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功.用W4表示同样时间内摩擦力对物块所做的功.用W表示在全过程中摩擦力做的总功,则W1 mgsiW2mg s1 sW3mgs2W4 mgs2 sW W1 W2 W3 W4用E1表示在碰撞过程中损失的机械能,则E1 E- W 由式解得Ei1 mM2 m M2V。2 mgs