A. | 0≤x≤4m | B. | 0≤x≤3.5m | C. | 3.5m≤x≤6m | D. | 5m≤x≤6m |
分析 小物塊在傳送帶上先做勻加速運動,由牛頓第二定律求出加速度,根據運動學公式列式求解出Q點的速度;在N點,重力恰好提供向心力,根據牛頓第二定律列式;最后聯立方程得到圓弧軌道的半徑,
滑塊在滑動摩擦力的作用下加速,加速距離不同,沖上圓弧軌道的初速度就不同,求出恰好到達圓心右側M點、圓心右側等高點、圓心左側M點的臨界加速距離,從而得到傳送帶上這些位置的橫坐標的范圍.
解答 解:在傳送帶上先做勻加速運動,對小物塊,由牛頓第二定律得:μmg=ma
解得:a=5m/s2
小物塊與傳送帶共速時,所用的時間 t=$\frac{{v}_{0}}{a}$=$\frac{5}{5}$s=1s,
運動的位移:s=$\frac{{v}_{0}}{2}$t=$\frac{5×1}{2}$=2.5m
故小物塊與傳送帶達到相同速度后以v0=5m/s的速度勻速運動到Q,然后沖上光滑圓弧軌道恰好到達N點.
在N點,由牛頓第二定律得:mg=m$\frac{{v}_{N}^{2}}{R}$
從Q到N過程,由機械能守恒定律得:
$\frac{1}{2}$mv02=mg•2R+$\frac{1}{2}$mvN2,
解得:R=0.5m;
當物塊從x1=L-s=3.5m處釋放時,物塊到達Q點時恰好與皮帶速度相等,
物塊恰好通過圓軌道的最高點,則當x≤x1=3.5m時,物塊不會脫離圓軌道;
設在坐標為x1處將小物塊輕放在傳送帶上,若剛能到達與圓心等高位置,從釋放點到圓心等高位置過程中,由動能定理得:
μmg(L-x2)-mgR=0-0,解得:x2=5m,當x≥5m時,物塊不會脫離軌道;
故小物塊放在傳送帶上的位置坐標范圍為:0≤x≤3.5m和5m≤x<6m;故BD正確,AC錯誤;
故選:BD.
點評 本題關鍵是明確小滑塊的運動情況,然后分段根據牛頓第二定律、動能定理、運動學公式列式分析求解.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 滑塊的重力勢能減小了mgL | |
B. | 滑塊的電勢能減小了$\frac{{mgL{{cos}^2}α}}{sinα}$ | |
C. | 滑塊的機械能增加了mgLsinα | |
D. | 滑塊的動能增加了$\frac{mgL}{sinα}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 降壓變壓器T2輸出電流100$\sqrt{2}$A | |
B. | 發電機的輸出功率為24500W | |
C. | 發電機中的電流變化頻率為100Hz | |
D. | 當用電器的等效電阻R0減小時,為了維持用電器正常工作,發電機的輸出功率需相應減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 燈L將會被燒壞 | B. | 燈L也能正常發光 | ||
C. | 燈L比另外三個燈都暗 | D. | 不能確定 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 放在A上的一瞬間B對A的壓力大小為$\frac{2}{3}$mg | |
B. | AB一起向下運動過程中AB間的壓力一先增大后減小 | |
C. | AB向上運動到某一位置時將分離 | |
D. | 運動過程中AB物體機械能守恒 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 質量為2m的木塊受到五個力的作用 | |
B. | 當F逐漸增大到1.5T時,輕彈簧會被拉斷 | |
C. | 當F逐漸增大到2T時,輕彈簧剛好被拉斷 | |
D. | 當F撤去瞬間,m所受摩擦力的大小和方向不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電流表的示數變小,電壓表的示數變大 | |
B. | 電流表的示數變小,電壓表的示數變小 | |
C. | 電流表的示數變大,電壓表的示數變大 | |
D. | 電流表的示數變大,電壓表的示數變小 |
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