组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 运动和力的关系 > 牛顿运动定律的应用 > 斜面模型 > 物体在粗糙斜面上滑动
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:105 题号:21693143
如图所示是工厂运输货物的实验模拟装置。两端相距L1=4m的水平传送带以v0=2m/s的速度沿顺时针方向转动,工人将货物(可视为质点)无初速度地放于传送带的最左端,经传送带传输至传送带右端后飞出,货物恰能沿切向落到传送带右侧的斜面上,货物沿斜面下滑进入收集装置。已知斜面长L2=5m,与水平面的夹角θ=37°,货物与传送带间的动摩擦因数μ1=0.50,货物与斜面间的动摩擦因数μ2=0.80,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)货物通过传送带所需的时间;
(2)货物沿斜面进入收集装置时的速度大小。
   

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【推荐1】如图甲所示为某水上乐园的“彩虹通道”游乐项目。当小美从滑道的顶端静止开始滑下,沿滑道ABCD运动过程可以简化为如图乙所示(各段滑道之间顺滑连接,即通过连接点前后的速度大小不变)。已知斜面AB长为20m,与水平面成θ=53°,斜面BC长为2.8m,水平面的夹角为α=37°,小美与滑道ABBC表面的动摩擦因数为0.5(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8;sin53°=0.8,cos53°=0.6)。求:
(1)小美沿滑道AB段下滑时的加速度大小;
(2)小美从滑道的顶端静止开始沿滑道ABCC点时速度的大小;
(3)在滑道末端的水平减速滑道CD长为12m,CD段可以通过改变滑道内水的深度来改变阻力系数kk为阻力与重力之比)。人若受到大于其自身重力2倍的阻力时,身体会有不适感、会不安全。为保证安全需要,且不能冲出CD轨道,求减速滑道阻力系数k的取值范围。
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【推荐2】为研究运动物体所受的空气阻力,某研究小组的同学找来一个倾角可调、斜面比较长且表面平整的斜面体和一个滑块,并在滑块上固定一个高度可升降的风帆。他们让带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,下滑过程帆面与滑块运动方向垂直。假设滑块和风帆总质量为m,滑块与斜面间动摩擦因数为μ,帆受到的空气阻力与帆的运动速率成正比,即Ff=kvk与帆的面积有关。
(1)写出滑块下滑过程中加速度的表达式
(2)求出滑块下滑的最大速度,并指出有哪些措施可以减小最大速
(3)若m=2kg,斜面倾角θ=30°,g取10m/s2,滑块从静止下滑的速度图象如图乙所示,图中的斜线t=0时vt图线的切线,由此求出μk的值。(可以用根号表示)
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【推荐3】如图所示,倾角为37°的斜面轨道与水平轨道在B点平滑连接,物块经过连接处前后速度大小不变。现将一可视为质点的滑块从斜面上的A点无初速度释放,物块滑停在水平轨道上的C点,测得ABBC之间的距离x1x2的大小关系为x1x2。物块与轨道之间的动摩擦因数均相同,sin37°0.6,cos37°0.8,不计空气阻力的影响。求
(1)物块在斜面上和水平面上的运动时间之比
(2)物块与轨道之间的动摩擦因数(结果保留3位有效数字)。
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