如图所示为某传送装置的示意图,整个装置由三部分组成,中间是水平传送带(传送带向右匀速传动,其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定),其左侧为一倾斜直轨道,右侧为放置在光滑水平面上质量为M的滑板,倾斜直轨道末端及滑板上表面与传送带两端等高并平滑对接。一质量为m的物块从倾斜直轨道的顶端由静止释放,物块经过传送带后滑上滑板,滑板运动到D时与固定挡板碰撞粘连,此后物块滑离滑板。已知物块的质量m=1.0kg,滑板的质量M=2.0kg,倾斜直轨道顶端距离传送带平面的高度h=2.5m,传送带两轴心间距L1=11.5m,滑板的长度L2=2.6m,滑板右端到固定挡板D的左端的距离为L3,物块与倾斜直轨道间的动摩擦因数满足μ1=12tanθ(θ为斜直轨道的倾角),物块与传送带和滑板间的动摩擦因数分别为μ2=0.1、μ3=0.5,重力加速度的大小g=10m/s2。

(1)若v=4m/s,求物块刚滑上传送带时的速度大小及通过传送带所需的时间;
(2)求物块刚滑上右侧滑板时所能达到的最大动能和最小动能;
(3)若v=6m/s,讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中,克服摩擦力所做的功Wf与L3的关系。
1
2
【考点】动量守恒定律在板块模型中的应用;水平传送带模型.
【答案】(1)物块刚滑上传送带时的速度大小为5m/s,通过传送带所需的时间为2.75s;
(2)物块刚滑上右侧滑板时所能达到的最大动能为24J,最小动能为1J;
(3)克服摩擦力所做的功Wf与L3的关系为:当L3≥0.8m时,克服摩擦力做的功为17J,当0<L3<0.8m时,克服摩擦力做的功为13+5L3。
(2)物块刚滑上右侧滑板时所能达到的最大动能为24J,最小动能为1J;
(3)克服摩擦力所做的功Wf与L3的关系为:当L3≥0.8m时,克服摩擦力做的功为17J,当0<L3<0.8m时,克服摩擦力做的功为13+5L3。
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:217引用:5难度:0.2
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1.如图所示,在光滑水平面上有一辆质量M=2kg的小车右端锁定在墙面上,小车左边部分为半径R=0.5m的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道末端平滑连接一水平粗糙面,粗糙面右端是一弹性挡板,挡板左侧有少许触发式炸药。有一个质量为m=1kg的小物块(可视为质点)从小车左侧圆弧轨道顶端A点由静止释放。恰好能碰到炸药,炸药爆炸瞬间释放的能量有E=72J转化为小物块的动能(炸药爆炸后瞬间小物块速度沿水平方向),同时解除墙面对小车的锁定。(重力加速度g取10m/s2)
(1)求小物块第一次滑到圆弧轨道末端时轨道对小物块的支持力FN的大小;
(2)若A点上方空间存在竖直向下的风(对小车没有作用力),风对小物块的作用力方向仅沿竖直方向向下(与小物块相互作用的过程不产生热量),其大小与距A点所在的水平面的高度成正比,比例系数为k=5N/m。求小物块相对于A点能上升的最大高度h;
(3)在(2)的条件下,通过分析判断小物块整个运动过程中能几次从A点飞离小车,并求小车在整个运动过程中能达到的最大速度vm。(结果可用根号表示)发布:2024/12/29 23:0:1组卷:66引用:3难度:0.2 -
2.如图所示,木板A质量mA=1kg,足够长的木板B质量mB=4kg,质量为mC=2kg的木块C置于木板B上,水平面光滑,B、C之间有摩擦.现使A以v0=12m/s的初速度向右运动,与B碰撞后以4m/s速度弹回.求:
(1)B运动过程中的最大速度大小.
(2)C运动过程中的最大速度大小.发布:2024/12/29 19:30:1组卷:13引用:6难度:0.3 -
3.图为某个有奖挑战项目的示意图,挑战者压缩弹簧将质量m0=0.3kg的弹丸从筒口A斜向上弹出后,弹丸水平击中平台边缘B处质量m1=0.3kg的滑块或质量m2=0.2kg的“L形”薄板,只要薄板能撞上P处的玩具小熊就算挑战成功。已知弹丸抛射角θ=53°,B与A的高度差
,B与P处的小熊相距s=2.2m,薄板长度L=0.9m,最初滑块在薄板的最左端;滑块与薄板间的动摩擦因数为μ1=0.5,薄板与平台间的动摩擦因数μ2=0.3,最大静摩擦力等于滑动摩擦力;薄板厚度不计,弹丸和滑块都视为质点,所有碰撞过程的时间和外力影响均不计,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8。h=209m
(1)求A、B间的水平距离x;
(2)若弹丸与薄板发生完全非弹性碰撞,试通过计算判定挑战会不会成功;
(3)若弹丸与滑块发生完全弹性碰撞,且之后可能的碰撞也为完全弹性碰撞,试通过计算判定挑战会不会成功。发布:2024/12/29 15:30:2组卷:350引用:5难度:0.1