物体划上运动的水平传送带匀速运动和不运动的水平传送带匀速运动的受力问题及状态分析

科目:高中物理
(共16分)如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计. 导轨所在平面与磁感庆强度B=5.0T的匀强磁场垂直。质量m=6.0×10-2kg、电阻r=0.5Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有阻值均为3.0Ω的电阻R1和R2。重力加速度取10m/s2,且导轨足够长,若使金属杆ab从静止开始下滑,求:
&& (1)杆下滑的最大速率vm;
&& (2)稳定后整个电路耗电的总功率P;
&& (3)杆下滑速度稳定之后电阻R2两端的电压U.
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科目:高中物理
(共16分)如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计. 导轨所在平面与磁感庆强度B=5.0T的匀强磁场垂直。质量m=6.0×10-2kg、电阻r=0.5Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有阻值均为3.0Ω的电阻R1和R2。重力加速度取10m/s2,且导轨足够长,若使金属杆ab从静止开始下滑,求:&& (1)杆下滑的最大速率vm;&& (2)稳定后整个电路耗电的总功率P;&& (3)杆下滑速度稳定之后电阻R2两端的电压U.&
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科目:高中物理
来源:学年广东省汕头市金山中学高二10月月考物理试卷(带解析)
题型:计算题
(16分)、如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径为R。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E,现有一质量为m,带电荷量为q的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s =5R的位置A,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零。已知该带电体所受电场力大小为重力的,重力加速度为g,求:(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;(2)带电体运动刚刚经过圆弧形轨道的B点瞬间时对圆弧轨道的压力大小;(3)带电体沿圆弧形轨道从B到C的运动过程中,电场力和摩擦力带电体所做的功各是多少。
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科目:高中物理
来源:2014届广东省汕头市高二10月月考物理试卷(解析版)
题型:计算题
(16分)、如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径为R。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E,现有一质量为m,带电荷量为q的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s =5R的位置A,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零。已知该带电体所受电场力大小为重力的,重力加速度为g,求:
(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;
(2)带电体运动刚刚经过圆弧形轨道的B点瞬间时对圆弧轨道的压力大小;
(3)带电体沿圆弧形轨道从B到C的运动过程中,电场力和摩擦力带电体所做的功各是多少。
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>>>如图所示,在水平放置的传送带上放有一物体,当传送带不动时,要..
如图所示,在水平放置的传送带上放有一物体,当传送带不动时,要使物体向右匀速运动,作用在物体上的水平拉力为F1;当传送带向左运动时,要使物体仍向右匀速运动,作用在物体上的水平拉力为F2,则
A.F1=F2 B.F1>F2 C.F1<F2 D.以上三种情况都有可能
题型:不定项选择难度:中档来源:同步题
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据魔方格专家权威分析,试题“如图所示,在水平放置的传送带上放有一物体,当传送带不动时,要..”主要考查你对&&滑动摩擦力、动摩擦因数&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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滑动摩擦力、动摩擦因数
滑动摩擦力的概念:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的阻碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。滑动摩擦力产生条件:①接触面粗糙; ②相互接触的物体间有弹力; ③接触面间有相对运动。 说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。滑动摩擦力的方向:总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。 滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。 ①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定; ②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位,而且永远小于1; ③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。&滑动摩擦力的作用效果:总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。静摩擦力和滑动摩擦力:摩擦力大小的计算方法:
发现相似题
与“如图所示,在水平放置的传送带上放有一物体,当传送带不动时,要..”考查相似的试题有:
156022175953209618175612170763211317当前位置:
>>>如图所示,物块A从滑槽某一不变高度滑下后又滑上粗糙的水平传送带..
如图所示,物块A从滑槽某一不变高度滑下后又滑上粗糙的水平传送带,传送带静止不动时,A滑至传送带最右端的速度为V1,需时间t1,若传送带逆时针运动,A滑至传送带最右端速度为V2,需时间t2,则(  )A.V1>V2,t1<t2B.V1<V2,t1<t2C.V1>V2,t1>t2D.V1=V2,t1=t2
题型:单选题难度:偏易来源:不详
当传送带不动时,小物块在传送带上做匀减速运动,当传送带逆时针运动,A滑至传送带最右端也是做匀减速直线运动,运动情况和传送带静止时完全相同,所以A滑至传送带最右端时的速度和时间与传送带不动时都相等,即V1=V2,t1=t2.故选D
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据魔方格专家权威分析,试题“如图所示,物块A从滑槽某一不变高度滑下后又滑上粗糙的水平传送带..”主要考查你对&&匀变速直线运动的速度与时间的关系,牛顿第二定律,机械能守恒定律&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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匀变速直线运动的速度与时间的关系牛顿第二定律机械能守恒定律
匀变速直线运动:
物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。匀变速直线运动的速度公式:
Vt=V0+at。
公式说明:
速度公式是匀变速直线运动速度的一般表示形式。它所表明瞬时速度与时刻t的对应关系。
通常取初速度v0方向为正方向,加速度a可正可负(正、负表示方向),在匀变速直线运动中a恒定。①当a与v0同方向时,a>0表明物体的速度随时间均匀增加,如下左图。②当a与v0反方向时,a<0表明物体的速度随时间均匀减少,如下右图。
&&&&&&&&& 3.&&&&& 速度图象是对速度公式的直观体现.图象斜率表示加速度,图象与时间轴所围的面积表示位移。
&&&&&&&& 内容:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表达式F=kma。在国际单位制中,k=1,上式简化为F合=ma。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律定义的:使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力,叫做1N(kg·m/s2=N)。对牛顿第二定律的理解:①模型性牛顿第二定律的研究对象只能是质点模型或可看成质点模型的物体。②因果性力是产生加速度的原因,质量是物体惯性大小的量度,物体的加速度是力这一外因和质量这一内因共同作用的结果。③矢量性合外力的方向决定了加速度的方向,合外力方向变,加速度方向变,加速度方向与合外力方向一致。其实牛顿第二定律的表达形式就是矢量式。④瞬时性加速度与合外力是瞬时对应关系,它们同生、同灭、同变化。⑤同一性(同体性)中各物理量均指同一个研究对象。因此应用牛顿第二定律解题时,首先要处理好的问题是研究对象的选择与确定。⑥相对性在中,a是相对于惯性系的而不是相对于非惯性系的,即a是相对于没有加速度参照系的。⑦独立性F合产生的加速度a是物体的总加速度,根据矢量的合成与分解,则有物体在x方向的加速度ax;物体在y方向的合外力产生y方向的加速度ay。牛顿第二定律分量式为:。⑧局限性(适用范围)牛顿第二定律只能解决物体的低速运动问题,不能解决物体的高速运动问题,只适用于宏观物体,不适用与微观粒子。牛顿第二定律的应用: 1.应用牛顿第二定律解题的步骤: (1)明确研究对象。可以以某一个质点作为研究对象,也可以以几个质点组成的质点组作为研究对象。设每个质点的质量为mi,对应的加速度为ai,则有:F合=对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个质点为研究对象用牛顿第二定律:,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现并且大小相等方向相反,其矢量和必为零,所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。。 (2)对研究对象进行受力分析,同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力图旁边表示出来。 (3)若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个或三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。 (4)当研究对象在研究过程的小同阶段受力情况有变化时,那就必须分阶段进行受力分析,分阶段列方程求解。2.两种分析动力学问题的方法: (1)合成法分析动力学问题若物体只受两个力作用而产生加速度时,根据牛顿第二定律可知,利用平行四边形定则求出的两个力的合力方向就是加速度方向。特别是两个力互相垂直或相等时,应用力的合成法比较简单。 (2)正交分解法分析动力学问题当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题。通常是分解力,但在有些情况下分解加速度更简单。 ①分解力:一般将物体受到的各个力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解,则:(沿加速度方向),(垂直于加速度方向)。 ②分解加速度:当物体受到的力相互垂直时,沿这两个相互垂直的方向分解加速度,再应用牛顿第二定律列方程求解,有时更简单。具体问题中要分解力还是分解加速度需要具体分析,要以尽量减少被分解的量,尽量不分解待求的量为原则。3.应用牛顿第二定律解决的两类问题: (1)已知物体的受力情况,求解物体的运动情况解这类题目,一般是应用牛顿运动定律求出物体的加速度,再根据物体的初始条件,应用运动学公式,求出物体运动的情况,即求出物体在任意时刻的位置、速度及运动轨迹。流程图如下: (2)已知物体的运动情况,求解物体的受力情况解这类题目,一般是应用运动学公式求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力,进而求出物体所受的其他外力。流程图如下:可以看出,在这两类基本问题中,应用到牛顿第二定律和运动学公式,而它们中间联系的纽带是加速度,所以求解这两类问题必须先求解物体的加速度。知识扩展:1.惯性系与非惯性系:牛顿运动定律成立的参考系,称为惯性参考系,简称惯性系。牛顿运动定律不成立的参考系,称为非惯性系。 2.关于a、△v、v与F的关系 (1)a与F有必然的瞬时的关系F为0,则a为0; F不为0,则a不为0,且大小为a=F/m。F改变,则a 立即改变,a和F之间是瞬时的对应关系,同时存在,同时消失.同时改变。 (2)△v(速度的改变量)与F有必然的但不是瞬时的联系 F为0,则△v为0;F不,0,并不能说明△v就一定不为0,因为,F不为0,而t=0,则△v=0,物体受合外力作用要有一段时间的积累,才能使速度改变。 (3)v(瞬时速度)与F无必然的联系 F为0时,物体可做匀速直线运动,v不为0;F不为0时,v可以为0,例如竖直上抛到达最高点时。机械能守恒定律:1、内容:只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。 2、表达式:3.条件机械能守恒的条件是:只有重力或弹力做功。可以从以下三个方面理解: (1)只受重力作用,例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动,物体的机械能守恒。 (2)受其他力,但其他力不做功,只有重力或弹力做功。例如物体沿光滑的曲面下滑,受重力、曲面的支持力的作用,但曲面的支持力不做功,物体的机械能守恒。 (3)其他力做功,但做功的代数和为零。判定机械能守恒的方法:
&(1)条件分析法:应用系统机械能守恒的条件进行分析。分析物体或系统的受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若对物体或系统只有重力 (或弹力)做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则系统的机械能守恒。 (2)能量转化分析法:从能量转化的角度进行分析:若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转化成其他形式的能(如内能),则系统的机械能守恒。 (3)增减情况分析法:直接从机械能的各种形式的能量的增减情况进行分析。若系统的动能与势能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒;若系统的动能不变,而势能发生了变化,或系统的势能不变,而动能发生了变化,则系统的机械能不守恒;若系统内各个物体的机械能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒。 (4)对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒。
竖直平面内圆周运动与机械能守恒问题的解法:
在自然界中,违背能量守恒的过程肯定是不能够发生的,而不违背能量守恒的过程也不一定能够发生,因为一个过程的进行要受到多种因素的制约,能量守恒只是这个过程发生的一个必要条件。如在竖直平面内的变速圆周运动模型中,无支撑物的情况下,物体要到达圆周的最高点,从能量角度来看,要求物体在最低点动能不小于最高点与最低点的重力势能差值。但只满足此条件物体并不一定能沿圆弧轨道运动到圆弧最高点。因为在沿圆弧轨道运动时还需满足动力学条件:所需向心力不小于重力,由此可以推知,在物体从圆弧轨道最低点开始运动时,若在动能全部转化为重力势能时所能上升的高度满足时,物体可在轨道上速度减小到零,即动能可全部转化为重力势能;在,物体上升到圆周最高点时的速度)时,物体可做完整的圆周运动;若在时,物体将在与圆心等高的位置与圆周最高点之间某处脱离轨道,之后物体做斜上抛运动,到达最高点时速度不为零,动能不能全部转化为重力势能,物体实际上升的高度满足。故在解决这类问题时不能单从能量守恒的角度来考虑。
发现相似题
与“如图所示,物块A从滑槽某一不变高度滑下后又滑上粗糙的水平传送带..”考查相似的试题有:
169012209585159828229964154530237668(1)如图所示,在下面三种情况下,物体都随传送带一起做匀速运动,运动方向图中已用箭头标出,作出物体受力示意图(用字母标出各力)(2)如图1所示,M为平面镜,a、b为两个点状物体.用作图法画出人眼看到a、b的像恰好重叠时人眼所在位置(人眼用“”表示),并用文字简要叙述为.
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>>>一重为G的物体,随着传送带一起沿水平方向向右做匀速运动,不计空..
一重为G的物体,随着传送带一起沿水平方向向右做匀速运动,不计空气阻力,请在画出物体A受力情况的示意图.
题型:问答题难度:中档来源:枣庄
物体在竖直方向上的受重力和支持力的作用,其受力的示意图如下图所示:
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据魔方格专家权威分析,试题“一重为G的物体,随着传送带一起沿水平方向向右做匀速运动,不计空..”主要考查你对&&二力平衡的定义及条件,力的示意图&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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二力平衡的定义及条件力的示意图
定义:物体在两个力作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡.二力平衡的条件:同物:两个力作用在同一物体上等值:两个力大小相等反向:两个力方向相反共线:两个力在同一直线上说明:①二力平衡时要求四个条件同时具备,缺一不可。②判断二力是否平衡既可用二力平衡条件来判断,也可根据物体是否处于平衡状态来确定受到的力是否平衡隐含“二力平衡”的变形题:&&& 考查二力平衡与平衡状态的试题很多,形式变化多样,有一些条件很直接,而有时具有隐蔽性,但始终遵循平衡力和平衡状态的对应关系,准确把握这一关系,适应多变题型。题型多以填空题、选择题的形式出现。例:如图所示,各用4N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计),则下列说法中正确的是(&& ) A.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为4N B.弹簧测力计的示数为0N,弹簧测力计受的合力为0N C.弹簧测力计的示数为8N,弹簧测力计受的合力为0N D.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为0N解析:本题考查弹簧测力计的原理,弹簧测力计是利用力产生的效果大小来测量力的大小的。弹簧测力计的构造是弹簧一端固定(与挂环相连的一端),叫做固定端;另一端与挂钩相连,叫做自由端。测量时,使固定端不动,拉力拉挂钩使弹簧伸长,拉力越大,弹簧伸长就越长,弹簧测力计的示数就越大,也就是说,弹簧测力计指针的示数等于作用在挂钩上的拉力的大小,是一端的力的大小,而不是两端的受力之和所以在本题中弹簧测力计的示数是4N。而把弹簧测力计作为研究对象,在一对平衡力作用下,合力是零。答案:D二力平衡的判断方法:&&& 判断一对力是否是平衡力,有两种方法。一种是根据二力平衡条件判断,只要两个力“同体、等大、反向、共线”,那么,这两个力就是一对平衡力。另一种是根据物体的运动状态是否改变判断,如果物体在某一方向上受到一对力而运动状态保持不变,那么这一对力就是平衡力,反之,就不是平衡力。例1一本物理书静止在水平桌面七,下列各对力中属于平衡力的是() A.书对地球的引力和地球对书的引力 B.书受到的重力和桌面对书的支持力 C.书对桌面的压力和书受到的重力 D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力解析:互为平衡力的两个力应满足:受力物体相同,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。A 项中的两个力的受力物体不同,是一对相互作用力;B 项重力和支持力四个条件都符合,是平衡力;C项中的两个力不满足受力物体相同和方向相反的条件,不是平衡力;D项中的两个力的受力物体不同,施力物体和受力物体刚好相反,是一对相互作用力。答案:B二力平衡的意义:&&& 二力平衡是力的分析的最简单、最基本的情况,若一物体处于二力平衡状态,我们了解了其中一个力,对另一个力也就了如指掌。如图所示,一物体放在水平桌面上,它将受到重力和桌面对它的支持力,物体处于平衡状态。我们知道了物体的重力,根据等大、反向、共线的关系,也就知道了支持力,的大小、方向及作用点。 二力平衡的作用效果:&&& 二力平衡的效果不仅使物体保持平衡状态,还使物体发生了形变(只不过有时效果不明显,但形变还是有的,如静止在地面上的物体受重力和地面支持力的作用,发生了微小形变)。因此,两个力并不是完全抵消而没有产生任何力的作用效果。补充:(1)物体在两平衡力作用下处于平衡状态,若再加一对或多对平衡力,物体将仍然处于平衡状态。 (2)平衡力可以通过受力图形象地描绘出来。二力平衡的应用: (1)用弹簧测力计测量物体所受重力时,就是利用二力平衡条件。(2)放在桌面上的花瓶受到竖直向下的重力和桌面对他竖直向上的支持力,二力平衡。(3)悬挂着的吊灯,受到竖直向下的重力和吊线对它竖直向上的拉力,二力平衡。(4)在水平道路上匀速直线运动的汽车,水平方向受到向前的牵引力和向后的阻力,二力平衡。(5)在竖直方向,汽车受到向下的重力和路面对它向上的支持力,二力平衡。定义:在受力物体上沿力的方向画个箭头,表示物体在这个方向上受到了力,这种表示力的方法叫做力的示意图。
力的示意图的画法:(1)在受力物体上画出力的作用点;(2)确定力的方向,然后沿力的方向画一条直线;(3)在线段的末端标上箭头,并在箭头旁标出所画力的符号; (4)在同一个图上画几个力的示意图时,力越大线段应越长,大小相同的力线段长度应相等。如图所示为茶杯对桌面的压力的示意图。力的图示: 1.为了形象、直观地表示力,我们可用一根带箭头的线段来表示力的大小、方向和作用点(即力的三要素)。这种表示力的方法叫做力的图示,如图所示。力的方向所沿的直线叫力的作用线。&2.画力的图示的步骤:(1)选定标度(用多少毫米表示多少牛的力);(2)从作用点沿力的方向画一条线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度,并在线段上加上刻度;(3)在线段的末端加箭头表示力的方向,箭尾在力的作用点上。 提示:力的作用点一定要画在受力物体上,不可随意画在线段的其他部分,一般要画在物体的重心上,压力要画在被压物体的表面上。当一个物体受多个力作用时,这几个力的作用点都要画在物体的重心上。例:水平地面上有一辆小车,甲水平向左推,用力 6N,乙向左上方与水平方向成30。角拉,用力9N,作出这两个力的图示。解析:作力的图示,应按要求标明角度大小,在一个图上,不管有几个力,标度都应统一,又因为线段的长度最好是标度的整数倍,所以取标度为3N。 答案:如图所示
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与“一重为G的物体,随着传送带一起沿水平方向向右做匀速运动,不计空..”考查相似的试题有:
186137402836240523215545146442278218

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