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1、计算题 如图所示为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A 、B 两端相距3m ,另一台倾斜,传送带与地面的倾角θ=37o ,C 、D 两端相距4.45m ,B 、C 相距很近。水平部分 AB 以5m/s的速率顺时针转动。将质量为10kg的一袋大米放在A 端,到达B端后,速度大小不变地传到倾斜的CD 部分,米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5 。试求:
(1)若CD部分传送带不运转,求米袋沿传送带所能上升的最大距离。
(2)若要米袋能被送到D端,求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件。

参考答案:解:(1)米袋在 AB 上加速时的加速度ao=μmg/m =μg = 0.5×10 = 5 m/s2
米袋的速度达到vo=5 m/s 时,
滑行的距离so = vo2/2ao= 52/2×5 = 2.5 m < dAB=3m
因此米袋在到达B点之前就有了与传送带相同的速度。
设米袋在CD上运动的加速度大小为a,
由牛顿第二定律,有:mg sinθ + μmg cos θ = ma
代入数据解得a=10m/s2
所以能滑上的最大距离s=vo2/2a =52/2×10 = 1.25 m
(2)设CD部分运转速度为v1时米袋恰能到达D点(即米袋到达D 点时速度恰好为零),
则米袋速度减为v1之前的加速度为a1= - g(sinθ + μcos θ)= -10m/s2
米袋速度小于v1至减为零前的加速度为a2= - g(sinθ - μcos θ)= - 2m/s2
由 [(v12 - vo2)/2a1 ] + [(0 - v12)/2a2] = 4.45 m
解得v1= 4 m/s,即要把米袋送到D 点,CD 部分的速度vCD ≥ v1= 4m/s
本题解析:
本题难度:困难
2、计算题 将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动,当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的传感器显示的压力为6.0N,下底板的传感器显示的压力为10.0N。(取g=10m/s2)
(1)若上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半,试判断箱的运动情况。
(2)使上顶板传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的?

参考答案:(1)静止或匀速运动
(2)向上加速运动或向下减速运动,加速度a≥10m/s2
本题解析:
本题难度:困难
3、选择题 如图所示,质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上,动摩擦因数为
,物体B与斜面间无摩擦。在水平向左的推力F作用下,A与B一起做匀加速直线运动,两者无相对滑动。已知斜面的倾角为
,物体B的质量为m,则它们的加速度a及推力F的大小为(?)

A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:
B向左做匀加速运动,合力水平向左,对B进行受力分析,根据牛顿第二定律求解加速度,再对AB整体运用牛顿第二定律即可求解F.对B进行受力分析,根据牛顿第二定律得
,对AB整体进行受力分析得:F-μ(M+m)g=(M+m)a解得:F=(M+m)g(μ+tanθ)故选C。本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,主要整体法和隔离法的应用.
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,一个球形物体静止于光滑水平面上,并与竖直光滑墙壁接触,A、B两点是球跟墙和地面的接触点,则下列说法中正确的是

[? ]
A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用
B.物体受重力、B点的支持力作用
C.物体受重力、B点的支持力作用、地面的弹力作用
D.物体受重力、B点的支持力作用、物体对地面的压力作用
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 如图甲所示,质量m=1kg的小球放在光滑水平面上,在分界线MN的左方始终受到水平恒力F1的作用,在MN的右方,除受F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2的作用,小球从A点由静止开始运动,在0—5 s内运动的v-t图象如图乙所示,由图可知( ?)

A.F1与F2的比值为
B.小球全过程运动的路程为15m
C.t=2.5 s时,小球经过分界线MN
D.小球一直向右做直线运动,5 s末停此运动
参考答案:AB
本题解析:AC、小球在分界线MN的左方运动时,在水平方向上只受到恒力
的作用,小球做初速度为零的匀加速直线运动,对应于图乙中0~1s所示的过程,根据图乙可知,该过程中的加速度为
,所以
,方向水平向右;根据图乙,在1~2.5s的过程中,小球做匀减速直线运动,加速度的大小为
,最后速度减为零,可见,这对应于甲图小球在分界线MN右侧的运动情况,
方向向左,根据牛顿第二定律
,所以
,所以
;A正确C错误.
B、图线与时间轴围成的面积等于位移的大小,面积的绝对值之和等于路程,由图可知路程为15m;正确
D、由乙图可知小球在2.5s是速度反向,所以小球做的是往复运动;错误.
故选AB
点评:本题属于图象与牛顿运动定律相结合的问题,通过图象得出物体的运动情况,再由牛顿第二定律即可求得受力情况.
本题难度:一般