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1、计算题 如图,有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,则传送带将该物体传送10m的距离所需时间为多少?600)makesmall ">
时间:2017-03-01 00:35:13
1、计算题 如图,有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,则传送带将该物体传送10m的距离所需时间为多少?600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060607/vee1wdcl0ek.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:t=5.2s
本题解析:
【错解分析】错解:由于物体轻放在传送带上,所以v0=0,物体在竖直方向合外力为零,在水平方向受到滑动摩擦力(传送带施加),做v0=0的匀加速运动,位移为10m。
据牛顿第二定律F=ma有f=μmg=ma,a=μg=5m/s2
据初速为零的匀加速直线运动位移公式600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060607/og3vx4445vv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">可知,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060607/ty3mjmw4b1z.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
上述解法的错误出在对这一物理过程的认识。传送带上轻放的物体的运动有可能分为两个过程。一是在滑动摩擦力作用下作匀加速直线运动;二是达到与传送带相同速度后,无相对运动,也无摩擦力,物体开始作匀速直线运动。关键问题应分析出什么时候达到传送带的速度,才好对问题进行解答。
【正解】以传送带上轻放物体为研究对象,如图在竖直方向受重力和支持力,在水平方向受滑动摩擦力,做v0=0的匀加速运动。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060607/afvdnroaqm4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
据牛二定律F=ma
有水平方向:f=ma?①
竖直方向:N-mg=0?②
f=μN?③
由式①,②,③解得a=5m/s2
设经时间tl,物体速度达到传送带的速度,据匀加速直线运动的速度公式
v0=v0+at?④
解得t1=0.4s
时间t1内物体的位移600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060607/ancqrf4kiaq.png\" style=\"vertical-align:middle;\"><10(m)
物体位移为0.4m时,物体的速度与传送带的速度相同,物体0.4s后无摩擦力,开始做匀速运动
S2=v2t2?⑤
因为S2=S-S1=10—0.4=9.6(m),v2=2m/s
代入式⑤得t2=4.8s
则传送10m所需时间为t=0.4+4.8=5.2s。
【点评】本题是较为复杂的一个问题,涉及了两个物理过程。这类问题应抓住物理情景,带出解决方法,对于不能直接确定的问题可以采用试算的方法,如本题中错解求出一直做匀加速直线运动经过10m用2s,可以拿来计算一下,2s末的速度是多少,计算结果v=5×2=10(m/s),已超过了传送带的速度,这是不可能的。当物体速度增加到2m/s时,摩擦力瞬间就不存在了。这样就可以确定第2个物理过程。
本题难度:一般
2、计算题 (19分)如图所示,传送带与水平面之间的夹角为θ=30°,其上A、B两点间的距离为L=5 m,传送带在电动机的带动下以v=1 m/s的速度匀速运动,现将一质量为m=10 kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060607/fl2y4byupuv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中,求:(g取10 m/s2)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060607/zgseears0xd.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)小物体从A到B所需时间;
(2)传送带对小物体做的功;
(3)电动机做的功。
参考答案:(1)5.2s?(2)255J?(3) 270J
本题解析:(1)物体刚放上A点时,受到的滑动摩擦力沿传送带向上,物体作匀加速直线运动,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060607/arypucvincf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
得:加速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060607/lechjzne0af.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
加速的时间600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060607/uqvlw0uiqx4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
这段时间内的位移600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060607/adxxasuvsk0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
接下来做匀速运动,时间600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060607/wqow0ebapma.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
因此小物体从A到B所需时间600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060607/4ou4n5uqgjw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(2)根据功能关系,传送带对小物体做的功一部分转化成了小物体的动能,一部分转化成了小物体的势能
即600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060607/cct4zi3okoi.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(3)电动机做的功一部分转化成了热量,还有就是转化成了物体的动能和势能,而产生的热量600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060607/tosvvqm111n.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
因此电动机做的功为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060607/idcpzayh0vo.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题难度:一般
3、选择题 某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时,其车速与时间的变化关系分别如下图中的①、②图线所示.由图可知,启用ABS后( )
A.t1时刻车速更小
B.0~t1的时间内加速度更小
C.加速度总比不启用ABS时大
D.刹车后前行的距离比不启用ABS更短600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060606/gskrkeap5sh.png\">
参考答案:
A、由图看出,启用ABS后t1时刻车速更大.故A错误.
B、C由斜率等于加速度的大小得到,启用ABS后0~t1的时间加速度更小,t1~t2的时间内加速度更大.故B正确,C错误.
D、根据速度图象的“面积”等于位移大小看出,刹车后前行的距离比不启用ABS更短.故D正确.
故选BD
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 一物体从某时刻起做匀加速直线运动,已知其初速度v0=4m/s,加速度a=2m/s2,求:
小题1:2s末物体速度的大小;?
小题2:开始运动后2s内物体位移的大小。
参考答案:
小题1:8(m/s)
小题2:12(m)
本题解析:略
本题难度:简单
5、计算题 随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为49t,以54km/h的速率匀速行驶。发现红灯时司机刹车,货车即做匀减速直线运动,加速度的大小为2.5m/s2(不超载时则为5m/s2)。若前方无阻挡,问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远?
参考答案:解:设货车刹车时速度 大小为v0、加速度大小为a,末速度为vt,刹车距离为x
由于600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060608/beea3zi2lzv.gif\">
代入数据,得超载时x1=45m,若不超载x2=22.5m
本题解析:
本题难度:一般