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        1. 如圖所示為某糧倉(cāng)中由兩臺(tái)皮帶傳送機(jī)組成的傳輸裝置示意圖.設(shè)備調(diào)試時(shí),將傾斜傳送機(jī)的傳送帶與水平地面間調(diào)成傾角θ=37°,使水平傳送機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)輪邊緣以5m/s的線速度沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng).A、B兩端相距L=3m,C、D兩端相距較遠(yuǎn).現(xiàn)將質(zhì)量m=10kg的一袋大米無(wú)初速的放在A端,它隨傳送帶到大B端后,速度大小不變地傳到傾斜傳送帶的C端,米袋與兩傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,最大靜摩擦力大小與滑動(dòng)摩擦力大小相等(已知g=10m/s2、sin37°=0.6、cos37°=0.8,傳送機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)傳送帶與轉(zhuǎn)動(dòng)輪之間無(wú)滑動(dòng)).
          (1)求米袋從A端運(yùn)動(dòng)到B端所用的時(shí)間;
          (2)若傾斜傳送帶CD不運(yùn)動(dòng),則米袋沿傳送帶CD所能上滑的最大距離是多少?
          (3)將傾斜傳送帶開(kāi)動(dòng)使轉(zhuǎn)動(dòng)輪沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn),無(wú)論轉(zhuǎn)動(dòng)速度多大,米袋都無(wú)法運(yùn)送到距C端較遠(yuǎn)的D端,試分析其原因.欲使米袋能運(yùn)送到D端應(yīng)怎樣調(diào)試傾斜的傳送帶?
          分析:(1)米袋在滑動(dòng)摩擦力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到傳送帶速度時(shí)米袋開(kāi)始勻速直線運(yùn)動(dòng),分兩種運(yùn)動(dòng)情況分段求解時(shí)間即可;
          (2)米袋在重力、滑動(dòng)摩擦力、斜面支持力下沿斜傳送帶向上勻減速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)受力分析求出米袋上滑的合外力,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再根據(jù)勻減速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解即可;
          (3)當(dāng)斜傳送帶順時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)受力特點(diǎn)可以求出米袋上滑的最大距離,要使米袋能達(dá)到較遠(yuǎn)的D點(diǎn),則須滿足米袋受到的摩擦力大于米袋的重力的下滑力.由于動(dòng)摩擦因數(shù)不可改變,所以可以改變傳送帶傾角可以實(shí)現(xiàn)米袋到達(dá)D點(diǎn).
          解答:解:(1)米袋在傳送帶的滑動(dòng)摩擦力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在水平方向開(kāi)始只受滑動(dòng)摩擦力故有:F=f=μmg=ma1
          所以米袋的加速度為:a1=μg=5m/s2
          米袋在水平傳送帶上的最大速度為vmax=5m/s,所以其加速時(shí)間為t1=
          vmax
          a1
          =1s,這過(guò)程中米袋的位移為:x1=
          1
          2
          a1
          t
          2
          1
          =2.5m
          ∵x1<L
          ∴米袋勻速運(yùn)動(dòng)位移為:x2=L-x1=0.5m
          米袋勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:t2=
          x2
          vmax
          =0.1s
          所以米袋從A到B的時(shí)間為:t=t1+t2=1.1s
          (2)如圖米袋在斜傳送帶上的受力:
          米袋在斜傳送帶上所受合力為:
          F
          =mgsinθ+f=mgsinθ+μmgcosθ
          根據(jù)牛頓第二定律米袋產(chǎn)生的加速度為:
          a2=
          F
          m
          =gsinθ+μgcosθ=10m/s2
          因?yàn)楹狭Ψ较蜓貍魉蛶蛳,故米袋做勻減速直線運(yùn)動(dòng),則米袋在CD上上升的最大距離為:
          Xmax=
          v
          2
          max
          2a2
          =
          52
          2×10
          m
          =1.25m
          (3)因?yàn)閙gsinθ>μmgcosθ,所以無(wú)論傳送帶如何順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),米袋所受合力均沿傳送帶向下
          以米袋向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑摩擦力始終沿傳送帶向上,此時(shí)米袋產(chǎn)生的加速度a3=gsinθ-μgcosθ=2m/s2,所以米袋上升的最大距離為:
          x3=
          v
          2
          max
          2a3
          =6.25m
          因?yàn)镃D相距較遠(yuǎn),超過(guò)了6.25m,所以米袋無(wú)法到達(dá)D點(diǎn).
          根據(jù)題意,調(diào)試使米袋可以到達(dá)D點(diǎn),只有減小傳送帶的傾角θ即可.
          答:(1)A至B端所用時(shí)間為1.1s;
          (2)傳送帶不動(dòng),米袋在CD上上滑的最大距離為1.25m;
          (3)調(diào)試的方法是減小傳送帶的傾角θ.
          點(diǎn)評(píng):靈活判斷摩擦力的存在與否,并由此判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),根據(jù)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)分析描述運(yùn)動(dòng)的物理量是解決本題的關(guān)鍵
          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          如圖所示為某糧倉(cāng)中由兩臺(tái)皮帶傳送機(jī)組成的傳輸裝置示意圖.設(shè)備調(diào)試時(shí),將傾斜傳送機(jī)的傳送帶與水平地面間調(diào)成傾角θ=37°,使水平傳送機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)輪邊緣以5m/s的線速度沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng).A、B兩端相距L=3m,C、D兩端相距較遠(yuǎn)。現(xiàn)將質(zhì)量m=10kg的一袋大米無(wú)初速的放在A端,它隨傳送帶到大B端后,速度大小不變地傳到傾斜傳送帶的C端,米袋與兩傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,最大靜摩擦力大小與滑動(dòng)摩擦力大小相等(已知g=10m/s2、sin37°=0.6、cos37°=0.8,傳送機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)傳送帶與轉(zhuǎn)動(dòng)輪之間無(wú)滑動(dòng)).

          1.求米袋從A端運(yùn)動(dòng)到B端所用的時(shí)間;

          2.若傾斜傳送帶CD不運(yùn)動(dòng),則米袋沿傳送帶CD所能上滑的最大距離是多少?

          3.將傾斜傳送帶開(kāi)動(dòng)使轉(zhuǎn)動(dòng)輪沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn),無(wú)論轉(zhuǎn)動(dòng)速度多大,米袋都無(wú)法運(yùn)送到距C端較遠(yuǎn)的D端,試分析其原因。欲使米袋能運(yùn)送到D端應(yīng)怎樣調(diào)試傾斜的傳送帶?

           

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          科目:高中物理 來(lái)源:2011-2012學(xué)年度江蘇省蘇州市高三上學(xué)期期末調(diào)研測(cè)試物理卷 題型:計(jì)算題

          如圖所示為某糧倉(cāng)中由兩臺(tái)皮帶傳送機(jī)組成的傳輸裝置示意圖.設(shè)備調(diào)試時(shí),將傾斜傳送機(jī)的傳送帶與水平地面間調(diào)成傾角θ=37°,使水平傳送機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)輪邊緣以5m/s的線速度沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng).A、B兩端相距L=3m,C、D兩端相距較遠(yuǎn)。現(xiàn)將質(zhì)量m=10kg的一袋大米無(wú)初速的放在A端,它隨傳送帶到大B端后,速度大小不變地傳到傾斜傳送帶的C端,米袋與兩傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,最大靜摩擦力大小與滑動(dòng)摩擦力大小相等(已知g=10m/s2、sin37°=0.6、cos37°=0.8,傳送機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)傳送帶與轉(zhuǎn)動(dòng)輪之間無(wú)滑動(dòng)).

          【小題1】求米袋從A端運(yùn)動(dòng)到B端所用的時(shí)間;
          【小題2】若傾斜傳送帶CD不運(yùn)動(dòng),則米袋沿傳送帶CD所能上滑的最大距離是多少?
          【小題3】將傾斜傳送帶開(kāi)動(dòng)使轉(zhuǎn)動(dòng)輪沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn),無(wú)論轉(zhuǎn)動(dòng)速度多大,米袋都無(wú)法運(yùn)送到距C端較遠(yuǎn)的D端,試分析其原因。欲使米袋能運(yùn)送到D端應(yīng)怎樣調(diào)試傾斜的傳送帶?

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          科目:高中物理 來(lái)源:2012屆度江蘇省蘇州市高三上學(xué)期期末調(diào)研測(cè)試物理卷 題型:計(jì)算題

          如圖所示為某糧倉(cāng)中由兩臺(tái)皮帶傳送機(jī)組成的傳輸裝置示意圖.設(shè)備調(diào)試時(shí),將傾斜傳送機(jī)的傳送帶與水平地面間調(diào)成傾角θ=37°,使水平傳送機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)輪邊緣以5m/s的線速度沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng).A、B兩端相距L=3m,C、D兩端相距較遠(yuǎn),F(xiàn)將質(zhì)量m=10kg的一袋大米無(wú)初速的放在A端,它隨傳送帶到大B端后,速度大小不變地傳到傾斜傳送帶的C端,米袋與兩傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,最大靜摩擦力大小與滑動(dòng)摩擦力大小相等(已知g=10m/s2、sin37°=0.6、cos37°=0.8,傳送機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)傳送帶與轉(zhuǎn)動(dòng)輪之間無(wú)滑動(dòng)).

          1.求米袋從A端運(yùn)動(dòng)到B端所用的時(shí)間;

          2.若傾斜傳送帶CD不運(yùn)動(dòng),則米袋沿傳送帶CD所能上滑的最大距離是多少?

          3.將傾斜傳送帶開(kāi)動(dòng)使轉(zhuǎn)動(dòng)輪沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn),無(wú)論轉(zhuǎn)動(dòng)速度多大,米袋都無(wú)法運(yùn)送到距C端較遠(yuǎn)的D端,試分析其原因。欲使米袋能運(yùn)送到D端應(yīng)怎樣調(diào)試傾斜的傳送帶?

           

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          科目:高中物理 來(lái)源:2011-2012學(xué)年江蘇省蘇州市高三(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題

          如圖所示為某糧倉(cāng)中由兩臺(tái)皮帶傳送機(jī)組成的傳輸裝置示意圖.設(shè)備調(diào)試時(shí),將傾斜傳送機(jī)的傳送帶與水平地面間調(diào)成傾角θ=37°,使水平傳送機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)輪邊緣以5m/s的線速度沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng).A、B兩端相距L=3m,C、D兩端相距較遠(yuǎn).現(xiàn)將質(zhì)量m=10kg的一袋大米無(wú)初速的放在A端,它隨傳送帶到大B端后,速度大小不變地傳到傾斜傳送帶的C端,米袋與兩傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,最大靜摩擦力大小與滑動(dòng)摩擦力大小相等(已知g=10m/s2、sin37°=0.6、cos37°=0.8,傳送機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)傳送帶與轉(zhuǎn)動(dòng)輪之間無(wú)滑動(dòng)).
          (1)求米袋從A端運(yùn)動(dòng)到B端所用的時(shí)間;
          (2)若傾斜傳送帶CD不運(yùn)動(dòng),則米袋沿傳送帶CD所能上滑的最大距離是多少?
          (3)將傾斜傳送帶開(kāi)動(dòng)使轉(zhuǎn)動(dòng)輪沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn),無(wú)論轉(zhuǎn)動(dòng)速度多大,米袋都無(wú)法運(yùn)送到距C端較遠(yuǎn)的D端,試分析其原因.欲使米袋能運(yùn)送到D端應(yīng)怎樣調(diào)試傾斜的傳送帶?

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