2012-2013高中物理復(fù)習(xí)相對運(yùn)動習(xí)題皮帶傳輸?shù)哪芰?doc
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2012-2013高中物理復(fù)習(xí)資料 相對運(yùn)動習(xí)題 :皮帶傳輸?shù)哪芰? 1、如圖,電動機(jī)兩頭繃緊的傳送皮帶,始終保持v0=2m/s的速度勻速運(yùn)行,傳遞帶與水平面的夾角為300,現(xiàn)在把一個質(zhì)量為m=10kg的工件輕放在皮帶的底端,經(jīng)過一段時間以后工件被傳送到高h(yuǎn)=2m的平臺上,已知工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.866,除此之外,不計其他損耗,則在皮帶傳送工件的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能是多少?電動機(jī)增加消耗的電能為多少?(g=10m/s2)(60J,280J) 析:a=μgcosθ—gsinθ (1) t==0.8s (2) s1==0.8m s2—v0t=1.6m 相對△s=s2—s1=0.8m 產(chǎn)生內(nèi)能Q=f△s=μmgcosθ△s=60J 電動機(jī)做功w=m v02+mgh+Q =20+200+60 =280J 2、如圖長L=34.5m的水平傳送帶以大小v=3m/s的速度逆時針運(yùn)動,將一質(zhì)量為M=2kg的小木盒B輕放在傳送帶右端,B與傳遞帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,在木盒放上傳送帶的同時,有一個光滑的質(zhì)量為m=1kg的小球A自傳送帶的左端以v0=15m/s的速度在傳送帶上向右運(yùn)動。球與木盒相遇時,木盒與傳送帶已相對靜止,相遇后球立即進(jìn)入盒中與盒保持相對靜止。(g=10) 求:(1)球與木盒相遇后瞬間,兩者共同的速度。(3m/s) (2)小木盒從傳送帶右端到左端的時間。(14s) (3)小木盒從傳送帶右端到左端過程中因木盒與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量。(63J) 析:(1)球與木盒碰撞,由動量守恒定律m v0-Mv=(M+m) v1,得v1=3m/s,方向向右 (2)木盒運(yùn)動加速度a=μg=3m/s2 木盒從靜止加速到與木盒相對靜止,用時t1位移s1 v=at1 t1==1s (1) s1= t1=1.5m (2) 木盒從與皮帶相對靜止到與小球碰撞時間t2位移s2 t2==1s (3) s2=vt2=3m (4) 設(shè)木盒與小球碰后一起向右減速到靜止時間t3,一起向左加速到與木盒相對靜止時間t4. t3==1s (5) t4==1s (6) t3、t4內(nèi)總位移零,木盒與小球一起勻速運(yùn)動到左端用時t5, t5==10s (7) 總時間t=t1+t2+t3+t4+t5=14s 設(shè)木盒從靜止開始加速運(yùn)動到與木盒相對靜止過程中,相對位移為△s1,產(chǎn)生的熱為Q1,木盒與小球碰后一起向右減速到靜止過程中相對位移為△s2,產(chǎn)生的熱為Q2,一起向左加速到與木盒相對靜止過程相對位移為△s3,產(chǎn)生的熱Q3。 △s1=vt1—s1=1.5m (8) Q1=μMg△s1=9J △s2=vt3+=4.5m Q2=u(M+m)g△s2 =40.5J (9) △s3=vt4—=1.5m Q3=u(M+m)g△s3=13.5J (10) 總熱量Q=Q1+Q2+Q3=63J 3、如圖,4m長的傳送帶與水平成370角。開始時傳送帶靜止,一質(zhì)量為m=5kg的滑塊以v0=8m/s的初速度從傳遞帶底端沿傳送帶上滑。已知滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。當(dāng)滑塊滑至傳送帶正中間時,突然開動傳送帶,使之以v=2m/s的速度沿逆時針方向運(yùn)動。(g=10 sin370=0.6 cos370=0.8) (1)滑塊沿傳送帶能夠上滑的最大距離。(3.2m) (2)從滑塊上傳送帶到離開的整個過程中,傳送帶對滑塊所做的功。(120J) (3)整個過程產(chǎn)生的熱量。 析:(1)物體上滑受三個力,由牛二律mgsin370+μmgcos370=ma (1) 由于傳送帶的開動,只增大滑塊相對傳送帶的速度,不影響f大小,所以a不變。由速度位移公式v02=2asm (2) 代值解得sm=3.2m (2)滑塊達(dá)最高后,在G下滑分量與f作用下下滑加速度仍為a,速度達(dá)與傳送帶相同后f反向,加速度為a1, mgsin370—μmgcos370=ma1 (5) 設(shè)滑塊開始下滑至與傳送帶速度相等用時t1 v=at1 (6) s1=a1t12 (7) 設(shè)滑塊滑到底速度為v2 v22—v2=2a1(sm—s1) (8) 設(shè)整個過程傳送帶對滑塊做功w,由動能定理 w=mv22—mv02= (9) 解得w=—120J (3)滑塊從v0向上滑,皮帶開始運(yùn)動。 產(chǎn)生熱量Q1=μmgcosθ=0.55100.8=40J (1) 皮帶開始運(yùn)動至滑塊速度減為0,用時t2. 皮帶開始運(yùn)動時滑塊速度v1 v02—v12=2a(s—) (2) (s=3.2第一問已求出) v1=at2 △s2=vt2 (3) 相對位移 △s2=vt2+ t2 (3) 解得△s2=(2+)m 滑塊由于速度向下摩擦力,向下加速度為v=2m/s 用時t3,,則: V=at3 (4) 位移差 △s3=vt3— t3 解(2)(5) △s3= 0.2m 滑塊在v=2m/s時由于mgsinα>μmgcosα,繼續(xù)向下加速運(yùn)動,加速度: α1= (6) 至底端設(shè)用時t4 v22—v2=2a1(s— t3) (7) v2=v+a1t4 (8) 滑塊相對皮帶位移 △s4= t4—vt4 (9) 解△s4=1m 4、如圖,水平傳送帶AB足夠長,質(zhì)量為M=1kg的木塊隨傳送帶一起以v0=2m/s的速度向左做勻速直線運(yùn)動(傳送帶的傳送速度恒定),木塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)為μ=0.5。當(dāng)木塊運(yùn)動至最左端A點(diǎn)時,一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以v1=300m/s水平向右的速度正對木塊中心射入木塊并穿出,穿出木塊的時間極短,穿出時子彈速度v2=50m/s,g=10m/s2求: (1)子彈剛穿過木塊時,木塊的速度大小。(3m/s) (2)從子彈射入木塊至木塊回到A點(diǎn)的整個過程,子彈、木塊和皮帶一共產(chǎn)生的內(nèi)能。(885J) (3)木塊遭擊后在傳送帶上向左運(yùn)動所經(jīng)歷的時間。 (4)木塊向右運(yùn)動離開A點(diǎn)時的最大距離。(0.9m) 析:(2)投子彈打穿木塊過程生熱Q1,由功能關(guān)系: Q1=mv12+ Mv02—mv22—mv2 木塊向右運(yùn)動過程與皮帶相對位移 s1=s+v0木塊向左加速至與皮帶相對靜止時相對位移 s2= v0t— v0t= t= 木塊與皮帶摩擦生熱, Q2=umg(s1+s2) (=12.5J) 總熱量Q=Q1+Q2=885J (3)(1)設(shè)木塊遭擊后的速度瞬間變?yōu)閂,以水平向右為正方向,根據(jù)動量守恒定律得 (3分) 則,代入數(shù)據(jù)解得,方向向右。 (2分) 木塊遭擊后沿傳送帶向右勻減速滑動,其受力如圖所示。 摩擦力(1分) 設(shè)木塊遠(yuǎn)離A點(diǎn)的最大距離為S,此時木塊的末速度為0, 根據(jù)動能定理得(3分) 則(1分)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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