问题 问答题

如图甲所示,质量M=20kg的物体从光滑曲面上高度H=0.8m处释放,到达底端时水平进入水平传送带,传送带由一电动机驱动着匀速向左传动,速率为3m/s.已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,则:

(1)若两皮带轮之间的距离是6m,物体冲上传送带后就移走光滑曲面,物体将从哪一边离开传送带?通过计算说明你的结论.

(2)若皮带轮间的距离足够大,从M滑上到离开传送带的整个过程中,由于M和传送带间的摩擦而产生了多少热量?

(3)若皮带轮间的距离足够大,从M滑上皮带后经过2s的那一时刻,一颗质量为m=20g的子弹从右边击中物体,如图乙所示,子弹的速度为v=1000m/s.击中物体后子弹留在物体中并不穿出,而且子弹击中物体所用时间极短,可忽略不计.试画出物体从滑上到离开传送带的整个过程中的速度-时间图象(取水平向右方向为正).

答案

(1)物体将从传送带的右边离开.

物体从曲面上下滑到低端时的速度为:v=

2gh
=4m/s

以地面为参照系,物体滑上传送带后先向右做匀减速运动直到速度为零,后向左做匀加速运动,直到速度与皮带速度相等后与皮带相对静止(这一段时间内物体相对于传送带一直向右滑动),期间物体的加速度大小和方向都不变,加速度大小为:a=

Ff
M
=μg=1m/s2

物体从滑上传送带到相对地面速度减小到零,对地向右发生的位移为:S1=

02-
v20
2(-a)
=
02-42
2(-1)
m=8m>6m,表明物体将从右边离开传送带.

(2)以地面为参考系,若两皮带轮间的距离足够大,则物体滑上传送带后先向右做匀减速运动直到速度为零,后向左做匀加速运动,直到速度与传送带速度相等后与传送带相对静止,从传送带左端掉下.期间物体的加速度大小和方向都不变,

加速度大小为:a=

Ff
M
=μg=1m/s2

所以,物体发生的位移为:S1=

vt2-
v20
2(-a)
=
32-42
2(-1)
m=3.5m

取向右为正.物体运动的时间为:t=

vt-v0
-a
=
-3-4
-1
s=7s

这段时间内皮带向左运动的位移为:S2=ut=3×7m=21m

所以物体相对于传送带滑行的距离为△S=S1+S2=24.5m

物体与传送带有相对滑动期间产生的热量为:Q=Ff•△S=μMg•△S=490J

(3)物体滑上传送带经过t1=2s时的速度为:v1=v0-at1=2m/s,

滑过的距离为:S1=

v0+v1
2
t1=6m;

此时物体将向右做匀减速运动直到速度为零,向右运动的距离为:

S1=

02-
v22
2(-a)
=
02-12
2(-1)
m=0.5m,所用的时间为:t2=
0-v2
-a
=1s;

后又向左做匀加速运动直到速度为u=3m/s,所用时间为:t3=

u-0
a
=3s,发生位移为:S3=
1
2
at2
=4.5m;

以后还要继续向左以速度u=3m/s匀速运动距离:S4=S1+S2-S3=2m,所用时间为t4=

S4
u
=
2
3
s.所作图线如图所示.

答:(1)若两皮带轮之间的距离是6m,物体冲上传送带后就移走光滑曲面,物体将从右边离开传送带.

(2)若皮带轮间的距离足够大,从M滑上到离开传送带的整个过程中,由于M和传送带间的摩擦而产生了490J的热量.

(3)画出物体从滑上到离开传送带的整个过程中的速度-时间图象如右上图所示.

单项选择题
单项选择题

无业人员赵某(男,23岁)、钱某(男,26岁)与原某国有银行分行记账员陈某(男,16岁)合谋抢银行的钱。1998年3月,陈某之父虚报陈已满18岁,将其安排到某银行工作,该分行规定陈某与其他工作人员轮流为银行提取现金。同年12月20日(陈某当时实际上仅15岁),与赵某一同到被告人钱某家中,与钱某共同商定:利用陈某提取现金返回分行的机会,采取假抢劫方式从陈手中将银行的现金劫走。具体由钱某望风,赵某对陈某实施“暴力”,陈某佯装被劫以配合赵某的行动,事成后3人共同分赃。12月27日上午,赵、钱2人在约定地点守候,9时许,送款车停在分行门前,陈某提着装有153,000金的钱袋下车后故意慢行至路中间站住,被告人赵某即跑上去从陈某手中夺过钱袋,并朝陈某的后颈部猛击一拳后逃离现场,在一旁观察动静的钱某也随即离开现场。陈某佯装被抢劫,边追边喊:“抓强盗!”送款车驾驶员闻讯后,迅即驾车追赶赵、钱2人,因赵、钱拐入一狭窄僻静的小巷而未追上。陈某即到公安机关报案,称遭到抢劫。赵、钱作案后即到赵家分赃,赵分得赃款30,000钱分得赃款20,000元,赵另拿出20,000元供2人作外逃费用,其余83,000元(含陈某应分得的赃款)藏在陈某家中。破案后,追回赃款91,100其余已被挥霍一空。请回答下列问题。

如果陈某作案时已满16周岁,则其构成以下哪些犯罪( )

A.贪污罪

B.抢劫罪

C.窝藏赃物罪

D.金融诈骗罪