- 二一组卷

题型：解答题题类：难易度：困难

浙江省宁波金兰教有合作组织2023-2024学年高二上学期期中联考物理试题

某仓库采用自动化传送装置运送货物。如图所示，工人借助机器设备推动质量 $\text{[math]}$ 的货物，使其在光滑水平面上获得初速度v，货物从A点滑上长度 $\text{[math]}$ ，倾角 $\text{[math]}$ ，动摩擦因数 $\text{[math]}$ 的倾斜传送带，并从传送带最高点B点进入右侧半径为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 光滑圆弧轨道，最终落在右侧水平柜台上。整个过程中货物可看做质点，水平面和圆弧面均与传送带平滑连接，不考虑货物通过A点和B点时的能量损失。（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）

（1）若传送带静止，为使货物能运动到B点，v至少要多大？

（2）若货物在水平面上的速度 $\text{[math]}$ ，传送带以 $\text{[math]}$ 的速度顺时针传动，传送带为了将其传送到B点，需多消耗多少电能？

（3）已知传送带速度如（2）问，要使货物经B点后能沿圆弧轨道下滑一段距离，初速度v需满足什么条件？经研究发现，当货物的初速度v在一定范围内变化时，其在圆弧轨道上滑过的轨迹长度相同，求此轨迹对应的圆心角余弦值？

举一反三

在快递分类时常用传送带运送快件，一倾角为37°的传送带在电动机的带动下以恒定速率顺时针方向运行，传送带底端到顶端的距离为 $\text{[math]}$ ，如图甲所示。传送带现将一质量 $\text{[math]}$ 的快件静止放于传送带底端，以传送带最底端为参考平面，快件在传送带上运动整个过程中速度的平方 $\text{[math]}$ 随位移x的变化如图乙所示，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，快件可视为质点，求：

（1）快件与传送带之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ；

（2）快件从传送带底端到顶端过程电动机多做的功W。

如图所示为小明在竖直方向上练习蹦床运动的情景。若忽略空气阻力，用x、v、a、E、t分别表示小明离开蹦床在空中运动的位移、速度、加速度、机械能和时间，下列图像正确的是（　　）

如图甲所示，一倾角为 $\text{[math]}$ 足够长的绝缘斜面固定在水平地面上，质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的物块 $\text{[math]}$ 压缩轻质绝缘微型弹簧 $\text{[math]}$ 后锁定（ $\text{[math]}$ 与弹簧不拴接）．空间中存在沿斜面向上、大小 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 为重力加速度）的匀强电场．质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的物块B静止在斜面上端，B左侧固定有处于原长的轻质绝缘弹簧 $\text{[math]}$ 与斜面的滑动摩擦力大小分别为 $\text{[math]}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．

$\text{[math]}$ 时解除锁定，弹簧的弹性势能 $\text{[math]}$ 瞬间全部转化为 $\text{[math]}$ 的动能， $\text{[math]}$ 运动距离 $\text{[math]}$ 后于 $\text{[math]}$ 时刻到达 $\text{[math]}$ 点，此时速度为 $\text{[math]}$ 、加速度为0，且未与弹簧 $\text{[math]}$ 接触； $\text{[math]}$ 时刻， $\text{[math]}$ 到达 $\text{[math]}$ 点，速度达到最大值 $\text{[math]}$ ，弹簧 $\text{[math]}$ 的弹力大小为 $\text{[math]}$ ，此过程中 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示．已知A、B的电荷量始终保持不变，两者间的库仑力等效为真空中点电荷间的静电力，静电力常量为 $\text{[math]}$ ，弹簧始终在弹性限度内．求：