如右圖所示為某同學(xué)設(shè)計的節(jié)能運輸系統(tǒng).斜面軌道的傾角為37°,木箱與軌道之間的動摩擦因數(shù).設(shè)計要求:木箱在軌道頂端時,自動裝貨裝置將質(zhì)量的貨物裝入木箱,木箱載著貨物沿軌道無初速滑下,當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時,自動裝貨裝置立刻將貨物卸下,然后木箱恰好被彈回到軌道頂端,接著再重復(fù)上述過程.若g取,sin 37°=0.6 ,cos 37°=0.8.求:
 
(1)離開彈簧后,木箱沿軌道上滑的過程中的加速度大小;
(2)滿足設(shè)計要求的木箱質(zhì)量.

(1)  (2)2 kg

解析試題分析:(1)設(shè)木箱質(zhì)量為m′,對木箱的上滑過程,由牛頓第二定律有:
,代入數(shù)據(jù)解得:a=.
(2)設(shè)木箱沿軌道下滑的最大距離為L,彈簧被壓縮至最短時的彈性勢能為,根據(jù)能量守恒定律:貨物和木箱下滑過程中有:
木箱上滑過程中有
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得:.
考點:考查了牛頓第二定律,能量守恒定律的應(yīng)用
點評:解決本題的關(guān)鍵掌握牛頓第二定律,會用牛頓第二定律求加速度.以及選擇合適的研究過程,運用能量守恒.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)如圖所示,軌道ABCD的AB段為一半徑R=0.2的光滑1/4圓形軌道,BC段為高為h=5的豎直軌道,CD段為水平軌道。一質(zhì)量為0.1的小球由A點從靜止開始下滑到B點時速度的大小為2/s,離開B點做平拋運動(g取10/s2),求:

①小球離開B點后,在CD軌道上的落地點到C的水平距離;
②小球到達(dá)B點時對圓形軌道的壓力大?
③如果在BCD軌道上放置一個傾角=45°的斜面(如圖中虛線所示),那么小球離開B點后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,甲、乙兩小球靜止在光滑水平面上,甲、乙的質(zhì)量分別是2kg和1kg,在強大的內(nèi)力作用下分離,分離時甲的速度,乙小球沖上速度為的水平傳送帶上(傳送帶速度保持不變),乙與傳送帶之間的動摩擦因數(shù),DEF是光滑細(xì)圓管,其中D點與水平面相切,EF是半經(jīng)為R=0.1m圓弧,乙小球的直經(jīng)比細(xì)管直經(jīng)略小點,乙小球離開傳送帶時與傳送帶速度相等,從D處進(jìn)入細(xì)管到達(dá)細(xì)管的最高點F水平飛出, 求:

⑴乙小球沖上傳送帶時的速度大小;
⑵傳送帶的水平距離L應(yīng)滿足的條件;
⑶乙小球運動到細(xì)管的最高點F時對細(xì)管的作用力(要回答對細(xì)管上壁還是下壁的作用力)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)不可伸長的輕繩長l=1.2m,一端固定在O點,另一端系一質(zhì)量為m=2kg的小球。開始時,將小球拉至繩與豎直方向夾角θ=37°的A處,無初速釋放,如圖所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.

(1)求小球運動到最低點B時繩對球的拉力;
(2)若小球運動到B點時,對小球施加一沿速度方向的瞬時作用力F,讓小球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動,求F做功的最小值。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,AB為半徑R=0.8 m的1/4光滑圓弧軌道,下端B恰與小車右端平滑對接.小車質(zhì)量M=3 kg,車長L=2.06 m,車上表面距地面的高度h=0.2 m.現(xiàn)有一質(zhì)量m=1 kg的滑塊,由軌道頂端無初速釋放,滑到B端后沖上小車.已知地面光滑,滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,當(dāng)車運行了1.5 s時,車被地面裝置鎖定.(g=10 m/s2)試求:

(1)滑塊剛到達(dá)B端瞬間,軌道對它支持力的大。
(2)車被鎖定時,車右端距軌道B端的距離;
(3)從車開始運動到被鎖定的過程中,滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大;
(4)滑塊落地點離車左端的水平距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,斜面的傾角為θ=37o,物塊m1和m2之間用輕繩相連,m1=m2=1kg,斜面與m1之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,m2離地面高度h=8m,系統(tǒng)由靜止開始運動,假設(shè)斜面和輕繩足夠長,求:(取g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37°=0.8)
(1)m2在落地前瞬間速度多大?
(2)當(dāng)m2落地后,m1還能向上滑行多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時,采用如圖所示的實驗裝置.小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示.

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時,才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.
(2)某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實驗,其具體操作步驟如下,以下做法正確的是________.

A.平衡摩擦力時,應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時,不需要重新平衡摩擦力
C.實驗時,先放開小車,再接通打點計時器的電源
D.用天平測出m以及小車質(zhì)量M,小車運動的加速度可直接用公式a=求出
(3)另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,由于他們操作不當(dāng),這兩組同學(xué)得到的a-F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示,其原因分別是:

                圖1      圖2
圖1: ____________________________________________________;
圖2: _____________________________________________________.

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

人蹬地起跳的過程中,根據(jù)牛頓運動定律可知

A.人蹬地的力大于地對人的支持力
B.人蹬地的力等于地對人的彈力
C.人蹬地的力大于人受到的重力
D.人蹬地的力等于人受到的重力

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

某跳水運動員在3m長的踏板上起跳,我們通過錄像觀察到踏板和運動員要經(jīng)歷如圖所示的狀態(tài),其中A為無人時踏板靜止點,B為人站在踏板上靜止時的平衡點,C為人在起跳過程中人和踏板運動的最低點,則下列說法中正確的是(    )

A.人和踏板由C到B的過程中,人向上做勻加速運動
B.人和踏板由C到A的過程中,人處于超重狀態(tài)
C.人和踏板由C到A的過程中,先超重后失重
D.人在C點具有最大速度

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同步練習(xí)冊答案