分析 (1)對滑塊下滑過程應用動能定理可以求出滑塊到達P端的速度.
(2)滑塊滑上水平傳送帶后向右做勻減速直線運動,如果滑塊速度減為零時的位移大于等于傳送帶的長度,則滑塊可以到達QQ端,否則不能達到Q端;分析清楚滑塊的運動過程,應用功的計算公式可以求出功.
(3)分析清楚滑塊的運動過程判斷滑塊的最終位置,然后應用能量守恒定律求出滑塊的路程.
解答 解:(1)滑塊下滑過程,由動能定理得:
mgssinθ-μ1mgcosθ•s=$\frac{1}{2}$mvP2-0,
代入數(shù)據(jù)解得:vP=6m/s;
(2)a、滑塊到達傳送帶上后做勻減速直線運動,在滑塊速度減為零過程中,由動能定理得:
-μ2mgs′=0-$\frac{1}{2}$mvP2,
代入數(shù)據(jù)解得:s′=4.5m<L=10m,滑塊不能到達Q端;
b、滑塊在傳送帶上運動時的加速度為:a=$\frac{{μ}_{2}mg}{m}$=μ2g=4m/s2,
滑塊向右減速運動的時間為:t1=$\frac{{v}_{P}}{a}$=$\frac{6}{4}$=1.5s,
在此時間內,傳送帶位移為:x1=vt1=2×1.5=3m,
滑塊向右加速運動到速度等于傳送帶速度需要的時間為:t2=$\frac{v}{a}$=$\frac{2}{4}$=0.5s,
在此時間內傳送帶的位移為:x2=vt2=2×0.5=1m,
在整個過程中,摩擦力對傳送帶做功為:W傳送帶=-μ2mg(x1+x2)=-32J,
由動能定理可知,整個過程摩擦力對滑塊做功為:W滑塊=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mvP2=-32J;
(3)滑塊在運動過程中要考查摩擦力做功,使其機械能減少,最終滑塊將靜止在P處,有:
μ1cosθ=μ2=μ=0.4,
設滑塊在整個過程中相對水平地面的路程為s總,對滑塊由動能定理得:
mgssinθ=μmgs總,
代入數(shù)據(jù)解得:s總=13.5m;
答:(1)小滑塊到達斜面底端P的速度大小為6m/s;
(2)a、小滑塊不能運動到傳送帶的右端Q;
b、小滑塊從P點開始再次運動到P點過程中摩擦力對小滑塊做功為-32J,摩擦力對傳送帶做的功為-32J;
(3)小滑塊在斜面和傳送帶上運動的整個過程中,小滑塊相對于地面的總路程是13.5m.
點評 本題考查了動能定理的應用,分析清楚滑塊的運動過程是解題的關鍵,應用動能定理可以解題.分析滑塊運動過程時要注意:滑塊在傳送帶上向左先做勻加速運動,后做勻速直線運動;解題時要注意,(3)求的是滑塊相對地面的路程.
科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | F1=4F2 | B. | F1=3F2 | C. | 2F1=3F2 | D. | 2F1=5F2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | m=4m0 | B. | T=T0 | C. | v=4v0 | D. | g=0.5g0 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | ωB>ωA=ωC aC<aA<aB | B. | ωC=ωA>ωB aC<aA=aB | ||
C. | vA=vB<vC aC>aA>aB | D. | vA=vB>vC aA=aB>aC |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體只有受到一個大小不斷改變的力,才可能做曲線運動 | |
B. | 物體只有受到一個方向不斷改變的力,才可能做曲線運動 | |
C. | 物體受到不平行于初速度方向的外力作用時,物體做曲線運動 | |
D. | 曲線運動一定是一種勻變速曲線運動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 氡的半衰期為3.8天,若取4個氡原子核,經(jīng)7.6天后就一定剩下一個原子核了 | |
B. | β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子時所產生的 | |
C. | α射線帶正電,在這三種射線中,α射線的穿透能力最弱,但電離能力最強 | |
D. | 發(fā)生α衰變時,生成核與原來的原子核相比,中子數(shù)減少了4 | |
E. | γ射線一般伴隨著α或β射線而產生,在這三種射線中,γ射線的穿透能力最強,但電離能力最弱 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 小船渡河時的軌跡是直線 | |
B. | 小船到達距河岸$\fracb7eztbw{4}$處,船的渡河速度為$\sqrt{2}$v0 | |
C. | 小船渡河時的軌跡是曲線 | |
D. | 小船到達距河岸$\frac{3d}{4}$處,船的渡河速度為$\sqrt{10}$v0 |
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