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        1. 精英家教網(wǎng)如圖所示為火車站裝載貨物的原理示意圖,設AB段是距水平傳送帶裝置高為H=5m的光滑斜面,水平段BC使用水平傳送帶裝置,BC長L=8m,與貨物包的摩擦系數(shù)為μ=0.6,皮帶輪的半徑為R=0.2m,上部距車廂底水平面的高度h=0.45m.設貨物由靜止開始從A點下滑,經(jīng)過B點的拐角處無機械能損失.通過調(diào)整皮帶輪(不打滑)的轉(zhuǎn)動角速度ω可使貨物經(jīng)C點拋出后落在車廂上的不同位置,取g=10m/s2,求:
          (1)當皮帶輪靜止時,貨物包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離;
          (2)當皮帶輪以角速度ω=20rad/s順時方針方向勻速轉(zhuǎn)動時,包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離.
          分析:(1)根據(jù)機械能守恒定律求出貨物到達B點的速度,抓住貨物在傳送帶上做勻減速直線運動,結(jié)合速度位移公式求出到達C點的速度,通過平拋運動的規(guī)律求出水平位移.
          (2)當皮帶輪以角速度ω=20rad/s順時方針方向勻速轉(zhuǎn)動時,貨物滑上傳送帶先做勻減速直線運動,當達到傳送帶速度后一起做勻速直線運動,得出C點的速度,結(jié)合平拋運動的規(guī)律求出水平位移.
          解答:解:由機械能守恒定律可得:
          1
          2
          mv02=mgH

          解得:v0=
          2gH
          =
          20×5
          m/s
          =10m/s.
          所以貨物到達B點的速度為10m/s.
          (1)貨物從B到C做勻減速運動,加速度為:a=
          μmg
          m
          =μg=6m/s2

          設到達C點的速度為vC,則:v02-vC2=2aL,
          解得:vC=
          v02-2aL
          =
          100-2×6×8
          =2m/s.
          落地點到C點的水平距離為:s=vc?
          2h
          g
          =2×
          2×0.45
          10
          m=0.6m.
          (2)皮帶的速度為:v=ωR=20×0.2m/s=4m/s.
          由第(1)問論證可知,貨物先減速后勻速,從C點拋出的速度為vC′=4m/s.
          則落地點到C點的水平距離:s=vc′?
          2h
          g
          =4×
          0.45×2
          10
          m=1.2m

          答:(1)當皮帶輪靜止時,貨物包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離為0.6m.
          (2)當皮帶輪以角速度ω=20rad/s順時方針方向勻速轉(zhuǎn)動時,包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離為1.2m.
          點評:解決本題的關鍵知道包在整個過程中的運動規(guī)律,結(jié)合牛頓第二定律和運動學公式以及機械能守恒定律進行求解.
          練習冊系列答案
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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示為火車站裝載貨物的原理示意圖,設AB段是距水平傳送帶裝置高為H=5m的光滑斜面,水平段BC使用水平傳送帶裝置,BC長L=8m,與貨物包的摩擦系數(shù)為μ=0.6,皮帶輪的半徑為R=0.2m,上部距車廂底水平面的高度h=0.45m.設貨物由靜止開始從A點下滑,經(jīng)過B點的拐角處無機械能損失.通過調(diào)整皮帶輪(不打滑)的轉(zhuǎn)動角速度ω可使貨物經(jīng)C點拋出后落在車廂上的不同位置,取g=10m/s2,求:
          (1)當皮帶輪靜止時,貨物包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離;
          (2)當皮帶輪以角速度ω=20rad/s順時方針方向勻速轉(zhuǎn)動時,包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離;
          (3)試寫出貨物包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離S隨皮帶輪角速度ω變化關系,并畫出S-ω圖象.(設皮帶輪順時方針方向轉(zhuǎn)動時,角速度ω取正值,水平距離向右取正值).

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示為火車站裝載貨物的原理示意圖,設AB段為斜面,水平段BC使用水平傳送帶裝置,BC長L=8m,與貨物包的動摩因數(shù)μ=0.6,皮帶輪的半徑為R=0.2m,上部距車廂底面的高度h=0.45m.貨物從A點下滑,進入BC段時初速度v0=10m/s.通過調(diào)整皮帶輪(不打滑)的轉(zhuǎn)動角速度ω可使貨物經(jīng)C點拋出后落在車廂上的不同位置,取g=10m/s2,求:
          (1)當皮帶輪靜止時,貨物包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離;
          (2)當皮帶輪以角速度ω=20rad/s順時方針方向勻速轉(zhuǎn)動時,包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離;
          (3)若皮帶輪順時方針方向轉(zhuǎn)動,試寫出貨物包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離s隨皮帶輪角速度ω變化關系.(只寫結(jié)果,不寫過程).

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示為火車站裝載貨物的原理示意圖,設AB段是距水平傳送帶裝置高為H=5m的光滑斜面,水平段BC使用水平傳送帶裝置,BC長L=8m,與貨物包的摩擦系數(shù)為μ=0.6,皮帶輪的半徑為R=0.2m,上部距車廂底水平面的高度h=0.45m.設貨物由靜止開始從A點下滑,經(jīng)過B點的拐角處無機械能損失.通過調(diào)整皮帶輪(不打滑)的轉(zhuǎn)動角速度ω可使貨物經(jīng)C點拋出后落在車廂上的不同位置,取g=10m/s2,求:

          1.當皮帶輪靜止時,貨物包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離;

          2.當皮帶輪以角速度ω=20 rad/s順時方針方向勻速轉(zhuǎn)動時,包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離;

          3.試寫出貨物包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離S隨皮帶輪角速度ω變化關系,并畫出S—ω圖象.(設皮帶輪順時方針方向轉(zhuǎn)動時,角速度ω取正值,水平距離向右取正值)

           

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          科目:高中物理 來源:2013屆四川省古藺縣中學校高三第一次月考物理試卷(帶解析) 題型:計算題

          (20分)如圖所示為火車站裝載貨物的原理示意圖,設AB段是距水平傳送帶裝置高為H=5m的光滑斜面,水平段BC使用水平傳送帶裝置,BC長L=8m,與貨物包的摩擦系數(shù)為μ=0.6,皮帶輪的半徑為R=0.2m,上部距車廂底水平面的高度h=0.45m.設貨物由靜止開始從A點下滑,經(jīng)過B點的拐角處無機械能損失.通過調(diào)整皮帶輪(不打滑)的轉(zhuǎn)動角速度ω可使貨物經(jīng)C點拋出后落在車廂上的不同位置,取g=10m/s2,求:
          (1)當皮帶輪靜止時,貨物包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離;
          (2)當皮帶輪以角速度ω="20" rad/s順時方針方向勻速轉(zhuǎn)動時,貨物包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離;

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