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高中物理力學(xué)題目(含解析)
1、如圖2-1所示,一木塊放在水平桌面上,在水平方向上共受三個力,F(xiàn)1,F(xiàn)2和摩擦力,處于
靜止?fàn)顟B(tài)。其中F1=10N,F(xiàn)2=2N。若撤去力F1則木塊在水平方向受到的合外力為( ) A.10N向左 B.6N向右 C.2N向左
D.0
【解答】由于木塊原來處于靜止?fàn)顟B(tài),所以所受摩擦力為靜摩擦力。依據(jù)牛二定律有F1-F2-f=0此時靜摩擦力為8N方向向左。撤去F1后,木塊水平方向受到向左2N的力,有向左的運動趨勢,由于F2小于最大靜摩擦力,所以所受摩擦力仍為靜摩擦力。此時-F2+f′=0即合力為零。故D選項正確。
【小結(jié)】摩擦力問題主要應(yīng)用在分析物體運動趨勢和相對運動的情況,所謂運動趨勢,一般被解釋為物體要動還未動這樣的狀態(tài)。沒動是因為有靜摩擦力存在,阻礙相對運動產(chǎn)生,使物體間的相對運動表現(xiàn)為一種趨勢。由此可以確定運動趨勢的方向的方法是假設(shè)靜摩擦力不存在,判斷物體沿哪個方向產(chǎn)生相對運動,該相對運動方向就是運動趨勢的方向。如果去掉靜摩擦力無相對運動,也就無相對運動趨勢,靜摩擦力就不存在。
2、如圖2-2所示水平放置的粗糙的長木板上放置一個物體m,當(dāng)用力緩慢抬起一端時,木板受到物體的壓力和摩擦力將怎樣變化?
【解答】以物體為研究對象,如圖2-3物體受重力、摩擦力、支持力。物體在緩慢抬起過程中先靜止后滑動。靜止時可以依據(jù)錯解一中的解法,可知θ增加,靜摩擦力增加。當(dāng)物體在斜面上滑動時,可以同錯解二中的方法,據(jù)f=μN,分析N的變化,知f滑的變化。θ增加,滑動摩擦力減小。在整個緩慢抬起過程中y方向的方程關(guān)系不變。依據(jù)錯解中式②知壓力一直減小。所以抬起木板的過程中,摩擦力的變化是先增加后減小。壓力一直減小。
【小結(jié)】物理問題中有一些變化過程,不是單調(diào)變化的。在平衡問題中可算是一類問題,這類問題應(yīng)抓住研究變量與不變量的關(guān)系?蓮氖芰Ψ治鋈胧,列平衡方程找關(guān)系,也可以利用圖解,用矢量三角形法則解決問題。如此題物體在未滑動時,處于平衡狀態(tài),加速度為零。所受三個力圍成一閉合三角形。如圖2-4。類似問題如圖2-5用繩將球掛在光滑的墻面上,繩子變短時,繩的拉力和球?qū)Φ膲毫⑷绾巫兓膶?yīng)的矢量三角形圖2-6不難看出,當(dāng)繩子變短時,θ角增大,N增大,T變大。圖2-7在AC繩上懸掛一重物G,在AC繩的中部O點系一繩BO,以水平力F牽動繩BO,保持AO方向不變,使BO繩沿虛線所示方向緩緩向上移動。在這過程中,力F和AO繩上的拉力變化情況怎樣?用矢量三角形(如圖2-8)可以看出T變小,F(xiàn)先變小后變大。這類題的特點是三個共點力平衡,通常其中一個力大小、方向均不變,另一個力方向不變,大小變,第三個力大小、方向均改變。還有時是一個力大小、方向不變,另一個力大小不變,方向變,第三個力大小、方向都改變。
3、 如圖2-9天花板上用細(xì)繩吊起兩個用輕彈簧相連的兩個質(zhì)量相同的小球。兩小球均保持靜止。當(dāng)突然剪斷細(xì)繩時,上面小球A與下面小球B的加速度為 [ ] A.a(chǎn)1=g a2=g B.a(chǎn)1=2g a2=g C.a(chǎn)1=2g a2=0 D.a(chǎn)1=0 a2
=g
【解答】 分別以A,B為研究對象,做剪斷前和剪斷時的受力分析。剪斷前A,B靜止。如圖2-10,A球受三個力,拉力T、重力mg和彈力F。B球受三個力,重力mg和彈簧拉力F′ A球:T-mg-F = 0 ① B球:F′-mg = 0 ②
由式①,②解得T=2mg,
F=mg
剪斷時,A球受兩個力,因為繩無彈性剪斷瞬間拉力不存在,而彈簧有形米,瞬間形狀不
可改變,彈力還存在。如圖2-11,A球受重力mg、彈簧給的彈力F。同理B球受重力mg和彈力F′。 A球:-mg-F = maA ③ B球:F′-mg = maB ④
由式③解得aA=-2g(方向向下) 由式④解得aB= 0 故C選項正確。
【小結(jié)】 (1)牛頓第二定律反映的是力與加速度的瞬時對應(yīng)關(guān)系。合外力不變,加速度不變。合外力瞬間改變,加速度瞬間改變。本題中A球剪斷瞬間合外力變化,加速度就由0變?yōu)?g,而B球剪斷瞬間合外力沒變,加速度不變。
彈簧和繩是兩個物理模型,特點不同。彈簧不計質(zhì)量,彈性限度內(nèi)k是常數(shù)。繩子不計質(zhì)量但無彈性,瞬間就可以沒有。而彈簧因為有形變,不可瞬間發(fā)生變化,即形變不會瞬間改變,要有一段時間。
4、甲、乙兩人手拉手玩拔河游戲,結(jié)果甲勝乙敗,那么甲乙兩人誰受拉力大?
【解答】甲、乙兩人相互之間的拉力是相互作用力,根據(jù)牛頓第三定律,大小相等,方向相反,作用在甲、乙兩人身上。
【小結(jié)】生活中有一些感覺不總是正確的,不能把生活中的經(jīng)驗,感覺當(dāng)成規(guī)律來用,要運用物理規(guī)律來解決問題。
5、如圖2-12,用繩AC和BC吊起一重物,繩與豎直方向夾角分別為30°和60°,AC繩能承受的最大的拉力為150N,而BC繩能承受的最大的拉力為100N,求物體最大重力不能超過多少? 【解答】以重物為研究對象。重物受力如圖2-13,重物靜止,加速度為零。據(jù)牛頓第二定律列方程
TACsin30°-TBCsin60°= 0 ① TACcos30°+TBCcos60°-G = 0 ②
而當(dāng)TAC=150N時,TBC=86.6<100N
將TAC=150N,TBC=86.6N代入式②解得G=173.32N。 所以重物的最大重力不能超過173.2N。
6、如圖2-14物體靜止在斜面上,現(xiàn)用水平外力F推物體,在外力F由零逐漸增加的過程中,物體始終保持靜止,物體所受摩擦力怎樣變化?
【解答】本題的關(guān)鍵在確定摩擦力方向。由于外力的變化物體在斜面上的運動趨勢有所變化,如圖2-15,當(dāng)外力較小時(Fcosθ<mgsinθ)物體有向下的運動趨勢,摩擦力的方向沿斜面向上。F增加,f減少。與錯解二的情況相同。如圖2-16,當(dāng)外力較大時(Fcosθ>mgsinθ)物體有向上的運動趨勢,摩擦力的方向沿斜面向下,外力增加,摩擦力增加。當(dāng)Fcosθ=mgsinθ時,摩擦力為零。所以在外力由零逐漸增加的過程中,摩擦力的變化是先減小后增加。
【小結(jié)】若斜面上物體沿斜面下滑,質(zhì)量為m,物體與斜面間的摩擦因數(shù)為μ,我們可以考慮兩個問題鞏固前面的分析方法。
(1)F為怎樣的值時,物體會保持靜止。
(2)F為怎樣的值時,物體從靜止開始沿斜面以加速度a運動。 受前面問題的啟發(fā),我們可以想到F的值應(yīng)是一個范圍。
首先以物體為研究對象,當(dāng)F較小時,如圖2-15物體受重力mg、支持力N、斜向上的摩擦力f和F。物體剛好靜止時,應(yīng)是F的邊界值,此時的摩擦力為最大靜摩擦力,可近似看成f靜=μN(最大靜摩擦力)如圖建立坐標(biāo),據(jù)牛頓第二定律列方程
當(dāng)F從此值開始增加時,靜摩擦力方向開始仍然斜向上,但大小減小,當(dāng)F增加到FCOSθ= mgsinθ時,即F= mg·tgθ時,F(xiàn)再增加,摩擦力方向改為斜向下,仍可以根據(jù)受力分析圖2-16列出方程
隨著F增加,靜摩擦力增加,F(xiàn)最大值對應(yīng)斜向下的最大靜摩擦力。
要使物體靜止F的值應(yīng)為
關(guān)于第二個問題提醒讀者注意題中并未提出以加速度a向上還是向下運動,應(yīng)考慮兩解,此處不詳解此,給出答案供參考。
7、 如圖2-17,m和M保持相對靜止,一起沿傾角為θ的光滑斜面下滑,則M和m間的摩擦力大小是多少?
【解答】因為m和M保持相對靜止,所以可以將(m+M)整體視為研究對象。受力,如圖2-19,受重力(M十m)g、支持力N′如圖建立坐標(biāo),根據(jù)牛頓第二定律列方程 x:(M+m)gsinθ=(M+m)a ① 解得a = gsinθ
沿斜面向下。因為要求m和M間的相互作用力,再以m為研究對象,受力如圖2-20。 根據(jù)牛頓第二定律列方程
因為m,M的加速度是沿斜面方向。需將其分解為水平方向和豎直方向如圖2-21。
由式②,③,④,⑤解得f = mgsinθ·cosθ
方向沿水平方向m受向左的摩擦力,M受向右的摩擦力。
【小結(jié)】 此題可以視為連接件問題。連接件問題對在解題過程中選取研究對象很重要。有時以整體為研究對象,有時以單個物體為研究對象。整體作為研究對象可以將不知道的相互作用力去掉,單個物體作研究對象主要解決相互作用力。單個物體的選取應(yīng)以它接觸的物體最少為最好。如m只和M接觸,而M和m還和斜面接觸。
另外需指出的是,在應(yīng)用牛頓第二定律解題時,有時需要分解力,有時需要分解加速度,具體情況分析,不要形成只分解力的認(rèn)識。
8、如圖2-22質(zhì)量為M,傾角為α的楔形物A放在水平地面上。質(zhì)量為m的B物體從楔形物的光滑斜面上由靜止釋放,在B物體加速下滑過程中,A物體保持靜止。地面受到的壓力多大?
【解答】分別以A,B物體為研究對象。A,B物體受力分別如圖2-24a,2-24b。根據(jù)牛頓第二定律列運動方程,A物體靜止,加速度為零。 x:Nlsinα-f=0 ①
y:N-Mg-Nlcosα=0 ②
B物體下滑的加速度為a, x:mgsinα=ma ③ y:Nl-mgcosα=0 ④
由式①,②,③,④解得N=Mg+mgcosα
根據(jù)牛頓第三定律地面受到的壓力為Mg十mgcosα。
【小結(jié)】 在解決物體運動問題時,在選取研究對象時,若要將幾個物體視為一個整體做為研究對象,應(yīng)該注意這幾個物體必須有相同的加速度。
9、 如圖2-25物體A疊放在物體B上,B置于光滑水平面上。A,B質(zhì)量分別為mA=6kg,mB=2kg,A,B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,開始時F=10N,此后逐漸增加,在增大到45N的過程中,則 [ ] A.當(dāng)拉力F<12N時,兩物體均保持靜止?fàn)顟B(tài)
B.兩物體開始沒有相對運動,當(dāng)拉力超過12N時,開始相對滑動 C.兩物體間從受力開始就有相對運動 D.兩物體間始終沒有相對運動
【解答】 首先以A,B整體為研究對象。受力如圖2-26,在水平方向只受拉力F,根據(jù)牛頓第二定律列方程 F=(mA+mB)a ①
再以B為研究對象,如圖2-27,B水平方向受摩擦力 f = mBa ②
代入式①F=(6+2)×6=48N
由此可以看出當(dāng)F<48N時A,B間的摩擦力都達(dá)不到最大靜摩擦力,也就是說,A,B間不會發(fā)生相對運動。所以D選項正確。
【小結(jié)】 物理解題中必須非常嚴(yán)密,一點的疏忽都會導(dǎo)致錯誤。避免錯誤發(fā)生的最好方法就是按規(guī)范解題。每一步都要有依據(jù)。
10、 如圖2-28,有一水平傳送帶以2m/s的速度勻速運動,現(xiàn)將一物體輕輕放在傳送帶上,若物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5,則傳送帶將該物體傳送10m的距離所需時間為多少?
【解答】以傳送帶上輕放物體為研究對象,如圖2-29在豎直方向受重力和支持力,在水平方向受滑動摩擦力,做v0=0的勻加速運動。 據(jù)牛二定律:F = ma 有水平方向:f = ma ① 豎直方向:N-mg = 0 ② f=μN ③
由式①,②,③解得a = 5m/s2
設(shè)經(jīng)時間tl,物體速度達(dá)到傳送帶的速度,據(jù)勻加速直線運動的速度公式 vt=v0+at ④
解得t1= 0.4s
物體位移為0.4m時,物體的速度與傳送帶的速度相同,物體0.4s后無摩擦力,開始做勻速運動
S2= 第一文庫網(wǎng)v2t2⑤
因為S2=S-S1=10-0.4 =9.6(m),v2=2m/s 代入式⑤得t2=4.8s
則傳送10m所需時間為t = 0.4+4.8=5.2s。
【小結(jié)】本題是較為復(fù)雜的一個問題,涉及了兩個物理過程。這類問題應(yīng)抓住物理情景,帶出解決方法,對于不能直接確定的問題可以采用試算的方法,如本題中錯解求出一直做勻加速直線運動經(jīng)過10m用2s,可以拿來計算一下,2s末的速度是多少,計算結(jié)果v =5×2=10(m/s),已超過了傳送帶的速度,這是不可能的。當(dāng)物體速度增加到2m/s時,摩擦力瞬間就不存在了。這樣就可以確定第2個物理過程。
11、 如圖2-30,一個彈簧臺秤的秤盤質(zhì)量和彈簧質(zhì)量都可以不計,盤內(nèi)放一個物體P處于靜止。P的質(zhì)量為12kg,彈簧的勁度系數(shù)k=800N/m。現(xiàn)給P施加一個豎直向上的力F,使P從靜止開始向上做勻加速運動。已知在前0.2s內(nèi)F是變化的,在0.2s以后F是恒力,則F的最小值是多少,最大
值是多少?
【正確解答】解題的關(guān)鍵是要理解0.2s前F是變力,0.2s后F是恒力的隱含條件。即在0.2s前物體受力和0.2s以后受力有較大的變化。
以物體P為研究對象。物體P靜止時受重力G、稱盤給的支持力N。 因為物體靜止,∑F=0 N = G = 0 ① N = kx0②
設(shè)物體向上勻加速運動加速度為a。
此時物體P受力如圖2-31受重力G,拉力F和支持力N′
據(jù)牛頓第二定律有 F+N′-G = ma ③
當(dāng)0.2s后物體所受拉力F為恒力,即為P與盤脫離,即彈簧無形變,由0~0.2s內(nèi)物體的位移為x0。物體由靜止開始運動,則
將式①,②中解得的x0= 0.15m代入式③解得a = 7.5m/s2
F的最小值由式③可以看出即為N′最大時,即初始時刻N′=N = kx。 代入式③得 Fmin= ma + mg-kx0
=12×(7.5+10)-800×0.15 =90(N)
F最大值即N=0時,F(xiàn) = ma+mg = 210(N)
【小結(jié)】本題若稱盤質(zhì)量不可忽略,在分析中應(yīng)注意P物體與稱盤分離時,彈簧的形變不為0,P物體的位移就不等于x0,而應(yīng)等于x0-x(其中x即稱盤對彈簧的壓縮量)。
12、汽車以10 m/s的速度行駛5分鐘后突然剎車。如剎車過程是做勻變速運動,加速度大小為5m/s2,則剎車后3秒鐘內(nèi)汽車所走的距離是多少?
【解答】依題意畫出運動草圖1-1。設(shè)經(jīng)時間t1速度減為零。據(jù)勻變速直線運動速度公式v1=v0+at則有0=10-5t解得t=2S由于汽車在2S時
【小結(jié)】物理問題不是簡單的計算問題,當(dāng)?shù)贸鼋Y(jié)果后,應(yīng)思考是否與
s=-30m的
結(jié)果,這個結(jié)果是與實際不相符的。應(yīng)思考在運用規(guī)律中是否出現(xiàn)與實際不符的問題。 本題還可以利用圖像求解。汽車剎車過程是勻減速直線運動。據(jù)v0,
a
由此可知三角形v0Ot所包圍的面積即為剎車3s內(nèi)的位移。
13、 一個物體從塔頂落下,在到達(dá)地面前最后一秒內(nèi)通過的位移為整個位移的9/25,求塔高(g=10m/s2)。
【解答】根據(jù)題意畫出運動草圖,如圖1-3所示。物體從塔頂落到地面所經(jīng)歷時間為t,通過的位移為H物體在t—1秒內(nèi)的位移為h。因為V0=0
由①②③解得H=125m
【小結(jié)】解決勻變速直線運動問題時,對整體與局部,局部與局部過程相互關(guān)系的分析,是解題的重要環(huán)節(jié)。如本題初位置記為A位置,t—1秒時記為B位置,落地點為C位置(如圖1-2所示)。不難看出既可以把BC段看成整體過程AC與局部過程AB的差值,也可以把BC段看做是物
體以初速度VB和加速度g向下做為時1s的勻加速運動,而vB可看成是局部過程AB的末速度。這樣分析就會發(fā)現(xiàn)其中一些隱含條件。使得求解方便。
另外值得一提的是勻變速直線運動的問題有很多題通過v-t圖求解既直觀又方便簡潔。如本題依題意可以做出v-t圖(如圖1-4
),由題意
14、氣球以10m/s的速度勻速豎直上升,從氣球上掉下一個物體,經(jīng)17s到達(dá)地面。求物體剛
脫離氣球時氣球的高度。(g=10m/s2)
【解答】本題既可以用整體處理的方法也可以分段處理。
方法一:可將物體的運動過程視為勻變速直線運動。根據(jù)題意畫出運動草圖如圖1-5所示。規(guī)定向下方向為正,則V0=-10m/s,g=10m/s2
∴物體剛掉下時離地1275m。
方法二:如圖1-5將物體的運動過程分為A→B→C和C→D兩段來處理。A→B→C為豎直上拋運動,C→D為豎直下拋運動。
在A→B→C段,據(jù)豎直上拋規(guī)律可知此階段運動時間為
由題意知tCD=17-2=15(s)
=1275(m)
方法三:根據(jù)題意作出物體脫離氣球到落地這段時間的V-t圖(如圖1-6所示)。
其中△v0otB的面積為A→B的位移 △tBtcvc的面積大小為B→C的位移
梯形tCtDvDvC的面積大小為C→D的位移即物體離開氣球時距地的高度。
則tB=1s根據(jù)豎直上拋的規(guī)律tc =2s,tB-tD = 17-1=16(s) 在△tBvDtD中則可求vD=160(m/s)
【小結(jié)】在解決運動學(xué)的問題過程中,畫運動草圖很重要。解題前應(yīng)根據(jù)題意畫出運動草圖。草圖上一定要有規(guī)定的正方向,否則矢量方程解決問題就會出現(xiàn)錯誤。如分析解答方法一中不規(guī)定正方向,就會出現(xiàn)
15、有一個物體在h高處,以水平初速度v0拋出,落地時的速度為v1,豎直分速度為vy,下列公式能用來計算該物體在空中運動時間的是[ ]
【解答】本題的選項為A,C,D。
平拋運動可分解為水平方向的勻速運動和豎直方向的自由落體,分運動與合運動時間具有等時性。
水平方向:x=v0t ①
據(jù)式①~⑤知A,C,D。
【小結(jié)】選擇運動公式首先要判斷物體的運動性質(zhì)。運動性質(zhì)確定了,模型確定了,運動規(guī)律就確定了。判斷運動性要根據(jù)合外力和初速度的關(guān)系。當(dāng)合外力與初速度共線時,物體做直線運動,當(dāng)合外力與v不共線時,物體做曲線運動。當(dāng)合外力與v0垂直且恒定時,物體做平拋運動。當(dāng)物體總與v垂直時,物體做圓運動。
16、正在高空水平勻速飛行的飛機,每隔1s釋放一個重球,先后共釋放5個,不計空氣阻力,則 [ ]
A.這5個小球在空中排成一條直線 B.這5個小球在空中處在同一拋物線上
C.在空中,第1,2兩個球間的距離保持不變 D.相鄰兩球的落地間距相等
【解答】釋放的每個小球都做平拋運動。水平方向的速度與飛機的飛行速度相等,在水平方向做勻速直線運動,在豎直方向上做自由落體運動,只是開始的時刻不同。飛機和小球的位置如圖1-7可以看出A,D選項。
【小結(jié)】解這類題時,決不應(yīng)是想當(dāng)然,而應(yīng)依據(jù)物理規(guī)律畫出運動草圖,這樣會有很大的幫助。如本題水平方向每隔1s過位移一樣,投小球水平間距相同,抓住特點畫出各個球的軌跡圖,這樣答案就呈現(xiàn)出來了。
17、經(jīng)檢測汽車A的制動性能:以標(biāo)準(zhǔn)速度20m/s在平直公路上行駛時,制動后40s停下來。現(xiàn)A在平直公路上以20m/s的速度行駛發(fā)現(xiàn)前方180m處有一貨車B以6m/s的速度同向勻速行駛,司機立即制動,能否發(fā)生撞車事故?
【解答】如圖1-8汽車A以v0=20m/s的初速做勻減速直線運動經(jīng)40s停下來。據(jù)加速度公式可求出a=-0.5m/s2當(dāng)A車減為與B車同速時是A車逼近B車距離最多的時刻,這時若能超過B車則相撞,反之則不能相撞。
△S=364-168=196>180(m) 所以兩車相撞。
【小結(jié)】分析追擊問題應(yīng)把兩物體的位置關(guān)系圖畫好。如圖1—8,通過此圖理解物理情景。本題也可以借圖像幫助理解圖1-9中。陰影區(qū)是A車比B車多通過的最多距離,這段距離若能大于兩車初始時刻的距離則兩車必相撞。小于、等于則不相撞。從圖中也可以看出A車速度成為零時,不是A車比B車多走距離最多的時刻,因此不能作為臨界條件分析。
18、如圖1-10所示,一人站在岸上,利用繩和定滑輪,拉船靠岸,在某一時刻繩的速度為v,繩AO段與水平面夾角為θ,不計摩擦和輪的質(zhì)量,則此時小船的水平速度多大?
【解答】方法一:小船的運動為平動,而繩AO上各點的運動是平動+轉(zhuǎn)動。以連接船上的A點為研究對象,如圖1-12,A的平動速度為v,轉(zhuǎn)動速度為vn,合速度vA即與船的平動速度相同。則由圖可以看出vA=v/cosθ。
【小結(jié)】方法二:我們可以把繩子和滑輪看作理想機械。人對繩子做的功等于繩子對船做的功。我們所研究的繩子都是輕質(zhì)繩,繩上的張力相等。對于繩上的C點來說即時功率P人繩=F·v。對于船上A點來說P繩船
=FvA
cos 解答的方法一,也許學(xué)生不易理解繩上各點的運動。從能量角度來講也可以得到同樣的結(jié)
論。還應(yīng)指出的是要有實際力、實際加速度、實際速度才可分解。
19、 一條寬為L的河流,河水流速為v1,船在靜水中的速度為v2,要使船劃到對岸時航程最短,船頭應(yīng)指向什么方向?最短航程是多少?
【解答】題中沒有給出v1與v2的大小關(guān)系,所以應(yīng)考慮以下可能情況。
此種情況下航程最短為L。
②當(dāng)v2<v1時,如圖1-14船頭斜向上游,與岸夾角為θ時,用三角形法則分析當(dāng)它的方向與圓相切時,航程最短,設(shè)為S,由幾何關(guān)系可知此時v2⊥v(合速度)(θ≠0)
③當(dāng)v2=v1時,如圖1-15,θ越小航程越短。(θ≠0)
【小結(jié)】航程最短與時間最短是兩個不同概念。航程最短是指合位移最小。時間最短是指用最大垂直河岸的速度過河的時間。解決這類問題的依據(jù)就是合運動與分運動的等時性及兩個方向運動的獨立性。
20、 物塊從光滑曲面上的P點自由滑下,通過粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上的Q點,若傳送帶的皮帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動起來,使傳送帶隨之運動,如圖1-16所示,再把物塊放到P點自由滑下則
[ ]
A.物塊將仍落在Q點
B.物塊將會落在Q點的左邊 C.物塊將會落在Q點的右邊 D.物塊有可能落不到地面上
【解答】物塊從斜面滑下來,當(dāng)傳送帶靜止時,在水平方向受到與運動方向相反的摩擦力,物塊將做勻減速運動。離開傳送帶時做平拋運動。當(dāng)傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時物體相對傳送帶都是向前運動,受到滑動摩擦力方向與運動方向相反。 物體做勻減速運動,離開傳送帶時,也做平拋運動,且與傳送帶不動時的拋出速度相同,故落在Q點,所以A選項。
【小結(jié)】若此題中傳送帶順時針轉(zhuǎn)動,物塊相對傳送帶的運動情況就應(yīng)討論了。
(1)當(dāng)v0=vB物塊滑到底的速度等于傳送帶速度,沒有摩擦力作用,物塊做勻速運動,離開傳送帶做平拋的初速度比傳送帶不動時的大,水平位移也大,所以落在Q點的右邊。
(2)當(dāng)v0>vB物塊滑到底速度小于傳送帶的速度,有兩種情況,一是物塊始終做勻加速運動,二是物塊先做加速運動,當(dāng)物塊速度等于傳送帶的速度時,物體做勻速運動。這兩種情況落點都在Q點右邊。
(3)v0<vB當(dāng)物塊滑上傳送帶的速度大于傳送帶的速度,有兩種情況,一是物塊一直減速,二是先減速后勻速。第一種落在Q點,第二種落在Q點的右邊。
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