Loading [MathJax]/jax/output/CommonHTML/jax.js
11.如圖為一種由光滑細(xì)圓管彎成的全自動小球消毒裝置的原理示意圖,其中AB部分為水平傳輸軌道,下方為半徑為R的圓形消毒軌道(R遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)徑),里面充滿了消毒氣體(僅局限在下方圓軌道中,且整個軌道氣體濃度相同),改變消毒氣體濃度,可以改變消毒氣體對小球的粘滯阻力f,f的大小范圍為:f0≤f≤2f0,一質(zhì)量為m,初速度為v0的待消毒小球從A點(diǎn)水平進(jìn)入該裝置,消毒完成后由B點(diǎn)水平拋出后落在收集裝置中(不計空氣阻力),收集裝置的上邊緣MN與圓形軌道最低點(diǎn)C等高,則該裝置正常工作時:
(1)在最低點(diǎn)C,軌道對小球的支持力最大為多少?
(2)BM之間的水平距離x最小為多少?
(3)若初速度可以改變,則初速度滿足什么條件,一定可以完成消毒工作.(收集裝置的位置可以自動調(diào)節(jié))

分析 (1)由動能定理求的到達(dá)C點(diǎn)的最大速度,由牛頓第二定律即可求得最大值;
(2)當(dāng)阻力最大時,由動能定理求的平拋是的最小速度,即可求得最小水平距離;
(3)能完成消毒工作,意味著小球能到達(dá)B,從A到B由動能定理即可

解答 解:(1)小球在最C點(diǎn):Fmmg=mv2CR…①
從A到C動能定理:12mv2c12mv20=2mgRf0πR…②
聯(lián)立求得:Fm=5mg2πf0+mv20R…③
(2)水平方向:x=vBt…④
豎直方向:2R=12gt2…⑤
從A到B動能定理:12mv2B12mv20=2f02πR…⑥
聯(lián)立求得:x=2mRv208πf0R2mg…⑦
(3)能完成消毒工作,意味著小球能到達(dá)B,此刻速度最小為零,則根據(jù)⑥式可得:
v0m=22f0πRm   
即:v022f0πRm
答:(1)在最低點(diǎn)C,軌道對小球的支持力最大為5mg2πf0+mv20R
(2)BM之間的水平距離x最小為2mRv208πf0R2mg
(3)若初速度可以改變,則初速度滿足v022f0πRm一定可以完成消毒工作

點(diǎn)評 本題主要考考查了動能定理,抓住過程的選取即可

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.在某星球表面高度為H的巖石上以初速度v0水平拋出一個物體,(如果僅考慮物體受該星球的引力作用,忽略其它力的影響)通過測量得到物體落到星球表面的速度大小為v=3v0,已知該星球的直徑為D,若發(fā)射一顆在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星,求這顆衛(wèi)星的運(yùn)動速度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

2.在“用電火花計時器(或電磁打點(diǎn)計時器)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)打出了一條紙帶.已知實(shí)驗(yàn)中使用的電源頻率是50Hz,他按打點(diǎn)的先后順序,從比較清晰的點(diǎn)起,每五個點(diǎn)取作一個計數(shù)點(diǎn),分別表明O、A、B、C、D等幾個計數(shù)點(diǎn),如圖所示.則:

(1)B、C兩計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.1s;
(2)打C點(diǎn)時的瞬時速度大小為0.41m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(3)在實(shí)際測量中,從O點(diǎn)到C的過程中重物減少的重力勢能通常會大于增加的動能(選填“小于”、“大于”或“等于”)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,粗糙的足夠長的豎直木桿上套有一個帶電的小球,整個裝置處在由水平勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場組成的足夠大的復(fù)合場中,小球由靜止開始下滑,在整個運(yùn)動過程中小球的v~t圖象如圖所示,其中正確的是(  )
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,小球從固定斜面頂端以初速度v0水平向右拋出,經(jīng)時間t0恰好落到斜面底端,現(xiàn)從斜面頂端以不同初速度v水平向右拋出,以下哪個圖象能正確表示飛行時間t隨v變化的函數(shù)關(guān)系( �。�
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的v-t圖象,由圖可知,該質(zhì)點(diǎn)( �。�
A.第1s內(nèi)和第3s內(nèi)的運(yùn)動方向相反B.第1s內(nèi)和第4s內(nèi)的加速度相同
C.第1s內(nèi)和第4s內(nèi)的位移大小不等D.第2s末和第4s末質(zhì)點(diǎn)的位置相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,兩根相互垂直的細(xì)線把質(zhì)量為m的小球P懸掛在圖示位置并保持靜止,這時細(xì)線OP與豎直方向的夾角為θ,OP中的拉力大小為TP,作用于小球的合力大小為FP;若剪斷細(xì)線NP,當(dāng)小球擺到位置Q時,OQ與豎直方向夾角也為θ,細(xì)線中拉力大小為TQ,作用于小球的合力大小為FQ,則( �。�
A.TP=TQ,F(xiàn)P=FQB.TP≠TQ,F(xiàn)P=FQC.TP=TQ,F(xiàn)P≠FQD.TP≠TQ,F(xiàn)P≠FQ

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.在2014年仁川亞運(yùn)會蹦床比賽中,運(yùn)動員從高處落到蹦床后又被蹦床彈回原處,下圖所示為幾位旁觀者描繪的運(yùn)動員的加速度隨時間變化的圖象.如果忽略空氣阻力,其中正確的是(  )
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,水平放置的傳送帶以速度v=6m/s向右勻速運(yùn)行,現(xiàn)將一小煤塊輕輕地放在傳送帶A端(此后傳送帶仍以速度V勻速運(yùn)動),物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,若A端與B端相距30m(g=10m/s2)則,( �。�
A.小煤塊一直作勻加速直線運(yùn)動
B.小煤塊先作勻加速直線運(yùn)動,后作勻速直線運(yùn)動到達(dá)B端
C.全過程中,小煤塊先受到向右的滑動摩擦力,后不受摩擦力作用
D.全過程中,小煤塊先受到向右的滑動摩擦力,后受到向右的靜摩擦力作用

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚敐澶婄闁挎繂鎲涢幘缁樼厱闁靛牆鎳庨顓㈡煛鐏炶鈧繂鐣烽锕€唯闁挎棁濮ら惁搴♀攽閻愬樊鍤熷┑顔炬暬閹虫繃銈i崘銊у幋闂佺懓顕崑娑氱不閻樼粯鈷戠紒瀣皡閺€缁樸亜閵娿儲顥㈡鐐茬墦婵℃瓕顦柛瀣崌濡啫鈽夊▎蹇旀畼闁诲氦顫夊ú鏍ь嚕閸洖绠為柕濞垮労濞撳鎮归崶顏勭处濠㈣娲熷缁樻媴閾忕懓绗℃繛鎾寸椤ㄥ﹤鐣烽弶搴撴婵ê褰夌粭澶娾攽閻愭潙鐏﹂懣銈嗕繆閹绘帞澧涚紒缁樼洴瀹曞崬螣閸濆嫷娼旀俊鐐€曠换鎺楀窗閺嵮屾綎缂備焦蓱婵挳鏌ら幁鎺戝姢闁靛棗锕娲閳哄啰肖缂備胶濮甸幑鍥偘椤旇法鐤€婵炴垶鐟﹀▍銏ゆ⒑鐠恒劌娅愰柟鍑ゆ嫹 闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閻愵剙鍔ょ紓宥咃躬瀵鎮㈤崗灏栨嫽闁诲酣娼ф竟濠偽i鍓х<闁绘劦鍓欓崝銈囩磽瀹ュ拑韬€殿喖顭烽幃銏ゅ礂鐏忔牗瀚介梺璇查叄濞佳勭珶婵犲伣锝夘敊閸撗咃紲闂佺粯鍔﹂崜娆戠矆閸愨斂浜滈柡鍥ф濞层倝鎮″鈧弻鐔告綇妤e啯顎嶉梺绋款儐閸旀瑩寮诲☉妯锋瀻闊浄绲炬晥闂備浇顕栭崰妤呮偡瑜忓Σ鎰板箻鐎涙ê顎撻梺鍛婄箓鐎氱兘鍩€椤掆偓閻倿寮诲☉銏犖╅柕澹啰鍘介柣搴㈩問閸犳牠鈥﹂柨瀣╃箚闁归棿绀侀悡娑㈡煕鐏炲墽鐓紒銊ょ矙濮婄粯鎷呴崨闈涚秺瀵敻顢楅崒婊呯厯闂佺鎻€靛矂寮崒鐐寸叆闁绘洖鍊圭€氾拷