【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一傾角θ=37°的傳送帶，兩皮帶輪AB軸心之間的距離L=3.2 m，沿順時(shí)針方向以v0=2 m/s勻速運(yùn)動。一質(zhì)量m=2 kg的物塊P從傳送帶頂端無初速度釋放，物塊P與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。物塊P離開傳送帶后在C點(diǎn)沿切線方向無能量損失地進(jìn)入半徑為m的光滑圓弧形軌道CDF，并沿軌道運(yùn)動至最低點(diǎn)F，與位于圓弧軌道最低點(diǎn)的物塊Q發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，物塊Q的質(zhì)量M ＝1 kg，物塊P和Q均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，。求：

(1)物塊P從傳送帶離開時(shí)的動量；

(2)傳送帶對物塊P做功為多少；

(3)物塊P與物塊Q碰撞后瞬間，物塊P對圓弧軌道壓力大小的取值范圍。

【答案】(1)8kgm/s，方向與水平方向成斜向右下；(2)-22.4J；(3)

【解析】

(1)物塊在未到達(dá)與傳送帶共速之前,所受摩擦力方向沿傳送帶向下，

由牛頓第二定律得：

解得

所需時(shí)間

沿斜面向下運(yùn)動的位移

當(dāng)物塊的速度與傳送帶共速后，由于 ，所以物塊所受摩擦力方向沿傳送帶向上,由牛頓第定律得：

解得a2=2m/s2

物塊以加速度以運(yùn)動的距離為：

設(shè)物塊運(yùn)動到傳送帶底端的速度為,由運(yùn)動學(xué)公式得v12=v02+2a2x2

解得

則動量為P=mv1=，方向與水平方向成斜向右下

(2)物塊從頂端到底端,根據(jù)動能定理：

可知傳送帶對物塊做功為：W=

(3)設(shè)物塊運(yùn)動到點(diǎn)的速度為,由動能定理得

解得

若物塊與物塊發(fā)生完全彈性碰撞，并設(shè)物塊碰撞后的速度為,物塊Q碰撞后的速度為,則兩物塊的碰撞過程動量守恒，碰撞前后動能之和不變；

解得

若物塊與物塊發(fā)生完全非彈性碰撞,則

解得

所以物塊的速度范圍為：

在點(diǎn)由牛頓第二定律得：

解得：

物塊碰撞后間對圓弧軌道的壓力為,由牛頓第三定律可得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用同種材料制成的一個(gè)軌道ABC，AB段為四分之一圓弧，半徑為R，水平放置的BC段長為R。一個(gè)物塊質(zhì)量為m，與軌道的動摩擦因數(shù)為μ，它由軌道頂端A從靜止開始下滑，恰好運(yùn)動到C端停止，求：

（1）物體運(yùn)動至B處的速度多大？

（2）物塊在AB段克服摩擦力做功多少

（3）物塊剛到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對軌道壓力大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板，C是一只靜電計(jì)，開關(guān)S合上后，靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度，下述做法可使靜電計(jì)指針張角增大的是（　　）

A. 使A、B兩板靠近一些

B. 使A、B兩板正對面積減小一些

C. 斷開S后，使B板向右平移一些

D. 斷開S后，使A、B正對面積減小一些

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“研究彈簧的形變與外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,將彈簧水平放置,測出其自然長度,然后豎直懸掛讓其自然下垂,在其下端豎直向下施加外力F。實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的。用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F-x圖線如圖所示。

(1)彈簧的形變量x與外力F關(guān)系式F=___；（力的單位：N，長度單位：m）

(2)圖線不過原點(diǎn)的原因是:______________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在測量金屬絲電阻率的試驗(yàn)中，可供選用的器材如下：

待測金屬絲：（阻值約，額定電流約）；

電壓表：（量程，內(nèi)阻約）；

電流表：（量程，內(nèi)阻約）；

（量程，內(nèi)阻約）；

電源：（電動勢3V，內(nèi)阻不計(jì)）

（電動勢12V，內(nèi)阻不計(jì)）

滑動變阻器：（最大阻值約）

螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線。

①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為 mm。

②若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應(yīng)選 、電源應(yīng)選

（均填器材代號），在虛線框中（間答題卡）完成電路原理圖。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用圖甲所示裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”．請思考并完成相關(guān)內(nèi)容：

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為平衡摩擦力，以下操作正確的是_______

A．連著砂桶，適當(dāng)調(diào)整木板右端的高度，直到小車被輕推后沿木板勻速運(yùn)動

B．取下砂桶，適當(dāng)調(diào)整木板右端的高度，直到小車被輕推后沿木板勻速運(yùn)動

C．取下砂桶，適當(dāng)調(diào)整木板右端的高度，直到小車緩慢沿木板做直線運(yùn)動

（2）圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，由此可求出小車的加速度a=_______m/s2（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

（3）一組同學(xué)在保持木板水平時(shí)，研究小車質(zhì)量一定的情況下加速度a與合外力F的關(guān)系，得到如圖丙中①所示的a﹣F圖線．則小車運(yùn)動時(shí)受到的摩擦力f=_______N；小車質(zhì)量M=_______kg．若該小組正確完成了步驟（1），得到的a﹣F圖線應(yīng)該是圖丙中的_______（填“②”、“③”或“④”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中正確的是　　

A. 大的物體不能看作質(zhì)點(diǎn)，小的物體能看作質(zhì)點(diǎn)

B. 研究自行車的運(yùn)動時(shí)，雖然車輪在轉(zhuǎn)動，但在研究某些方面時(shí)，仍能將自行車視為質(zhì)點(diǎn)

C. 當(dāng)研究一列火車全部通過橋所需的時(shí)間時(shí)，因?yàn)榛疖嚿细鼽c(diǎn)的運(yùn)動相同，所以可以把火車視為質(zhì)點(diǎn)

D. 長方體有形狀和大小，所以不能把長方體看作質(zhì)點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在維護(hù)和檢修高壓供電線路時(shí)，為了不影響城市用電，電工經(jīng)常要在高壓線上帶電作業(yè)．為了保障電工的安全，電工全身要穿上用金屬絲線編織的衣服（如圖甲）．圖乙中電工站在高壓直流輸電線的A 供電線上作業(yè)，其頭頂上方有B 供電線，B 供電線的電勢高于A 電線的電勢．虛線表示電工周圍某一截面上的等勢線，c、d、e、f是等勢線上的四個(gè)點(diǎn)．以下說法中正確的是

A. 在c、d、e、f 四點(diǎn)中，c 點(diǎn)的電場最強(qiáng)

B. 在c、d、e、f 四點(diǎn)中，f 點(diǎn)的電勢最高

C. 若將某電子由c 移到f，其電勢能將增大

D. 將某電子在d 點(diǎn)由靜止釋放，它會向e 點(diǎn)所在等勢面運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)滑塊沿斜面靜止滑下，依次通過斜面上的A、B、C三點(diǎn)，如圖所示，已知AB=6m，BC=10m，滑塊經(jīng)過AB、BC兩段位移的時(shí)間都是2秒，求：

（1）滑塊運(yùn)動的加速度？

（2）滑塊在B點(diǎn)的瞬時(shí)速度？

（3）滑塊A到初始位置的距離？

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