1、简答题 &n bsp;一传送带装置如图所示,其中AB段是水平的,长度LAB=4m,BC段是倾斜的,长度lBC=5m,倾角为θ=37°,AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接(图中未画出圆弧),传送带以v=4m/s的恒定速率顺时针运转.已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2.现将一个工件(可看做质点)无初速度地放在A点,求:
(1)工件第一次到达B点所用的时间?
(2)工件沿传送带上升的最大高度?
(3)工件运动了23s时所在的位置?
参考答案:(1)工件刚放在水平传送带上的加速度为a1
由牛顿第二定律得μmg=ma1
解得a1=μg=5?m/s2
经t1时间与传送带的速度相同,则t1=va1=0.8?s
前进的位移为x1=12a1t12=1.6?m
此后工件将与传送带一起匀速运动至B点,用时t2=LAB-X1v=0.6?s
所以工件第一次到达B点所用的时间t=t1+t2=1.4?s
(2)设工件上升的最大高度为h,由动能定理得
(μmgcos?θ-mgsin?θ)?hsinθ=0-12mv2
解得h=2.4?m
(3)工件沿传送带向上运动的时间为t3=2hvsinθ=2?s
此后由于工件在传送带的倾斜段运动时的加速度相同,在传送带的水平段运动时的加速度也相同,故工件将在传送带上做往复运动,其周期为T
T=2t1+2t3=5.6?s
工件从开始运动到第一次返回传送带的水平部分,且速度变为零所需时间
t0=2t1+t2+2t3=6.2?s
而23?s=t0+3T
这说明经23?s工件恰好运动到传送带的水平部分,且速度为零.
故工件在A点右侧,到A点的距离x=LAB-x1=2.4?m
答:(1)工件第一次到达B点所用的时间是1.4?s
(2)工件沿传送带上升的最大高度是2.4?m
(3)工件运动了23s时所在的位置是工件在A点右侧,到A点的距离是2.4?m.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 质点从静止出发做匀加速直线运动,第1秒位移2m,由此可以判断( )
A.加速度是4m/s2
B.2秒末瞬时速度4m/s
C.第三秒位移6m
D.4秒内平均速度8m/s
参考答案:A、由x=12at2得,a=2xt2=2×212m/s2=4m/s2.故A正确.
? B、2秒末瞬时速度为v2=at2=4×2m/s=8m/s.故B错误.
? C、第三秒位移x3=v2t+12at2=8×1+12×4×12(m)=10m.故C错误.
? D、根据推论可知,4s内平均速度等于2s末的瞬时速度,为8m/s.故D正确.
故选AD
本题解析:
本题难度:简单
3、计算题 一物体从斜面顶端由静止开始做匀加速运动下滑到斜面底端,在最初3s内位移为s1,最后3s内经过的位移为s2,已知s2+s1=1.2m,s1∶s2=3∶7,求斜面的长度。
参考答案:1m
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间不可能是( )
A.
+
B.
C. D.
参考答案:①当木块一直做匀加速直线运动. 若木块一直做匀加速直线运动到达右端时的速度还未达到v. 根据牛顿第二定律得,a=μg. 根据L=12at2,解得t=
本题解析:
本题难度:简单
5、简答题 某种类型的飞机起飞滑行时,从静止开始做匀加速运动,加速度大小为4.0m/s2,飞机达到起飞速度80m/s时,突然接到命令停止起飞,飞行员立即使飞机紧急制动,飞机做匀减速运动,加速度的大小为5.0m/s2,请你为该类型的飞机设计一条跑道,使在这种特殊的情况下飞机停止起飞而不滑出跑道,你设计的跑道长度至少要多长?
参考答案:飞机从静止开始做匀加速运动到离开地面升空过程中滑行的距离为x1,x1=v2-02a1=64002×4m=800m ? 飞机匀减速直线运动的位移x2,x2=0-v22a2=-6400-2×5m=640m 所以跑道的至少长度x=x1+x2=800+640m=1440m.
本题解析:
本题难度:一般
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