【題目】如圖所示，光滑固定軌道ABCD上有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊，滑塊中間有一壓縮彈簧且與兩物體不拴連，左側(cè)物體質(zhì)量m1未知，右側(cè)物體質(zhì)量，軌道右側(cè)為半徑的半圓弧AB，A為圓弧最高點(diǎn)，B為最低點(diǎn)和水平面相切，左側(cè)軌道CD為一半徑為且圓心角的圓弧，轉(zhuǎn)輪大小可忽略不計(jì)的粗糙的傳送帶EF長(zhǎng)L=3m與水平面也成θ角，傳送帶沿斜面向上始終以勻速運(yùn)動(dòng)，傳送帶上表面與左端圓弧末端D點(diǎn)相切且剛好無(wú)彈力接觸。現(xiàn)將兩物體同時(shí)在水平軌道上由靜止釋放，若彈簧的彈性勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為兩物體的動(dòng)能，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前兩物體并未進(jìn)入圓弧軌道，最終m2恰好能通過(guò)右側(cè)半圓弧A點(diǎn)，m1通過(guò)圓弧軌道CD滑上傳送帶，在傳送帶上一直做勻變速運(yùn)動(dòng)且到達(dá)F點(diǎn)時(shí)速度大小，m1通過(guò)傳送帶EF的過(guò)程中，系統(tǒng)摩擦生熱量Q與m1的機(jī)械能變化量ΔE剛好相等，g=10m/s，sinθ=0.6，cosθ=0.8.求：

(1)m2到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；

(2)彈簧初始狀態(tài)具有的彈性勢(shì)能Ep；

(3)m1通過(guò)傳送帶EF的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)額外消耗的電能上為多少。

【答案】(1) ；(2) ；(3) 。

【解析】

(1)由于m2剛好到達(dá)A點(diǎn)，則有

m2從B到A，有動(dòng)能定理得

解得

(2)m1滑上傳送帶，最終達(dá)到F點(diǎn)時(shí)速度大小，且m1通過(guò)傳送帶EF的過(guò)程中，系統(tǒng)摩擦生熱量Q與m1的機(jī)械能變化量剛好相等，可得

得

傳送帶位移

得

，

m1通過(guò)圓弧軌道CD，由動(dòng)能定理得

得

兩物體同時(shí)由靜止釋放到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒

得

系能機(jī)械能守恒

得

(3)物體m1通過(guò)傳送帶過(guò)程中，有動(dòng)能定理得

物體m1對(duì)傳動(dòng)帶的滑動(dòng)摩擦力大小與電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶的牽引力大小相等，即

即

所以消耗的電能等于牽引力的功

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小明同學(xué)在“研究物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（電源頻率為50Hz）記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，并取其中的A、B、C、D、E、F、G七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行研究（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出）。其中，，，________cm（從圖中讀�。�，。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打D點(diǎn)時(shí)小車的速度________m/s，小車的加速度________m/s2。（計(jì)算結(jié)果均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面內(nèi)的等邊三角形ABC的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，頂點(diǎn)C恰好位于光滑絕緣直軌道CD的最低點(diǎn)，光滑直導(dǎo)軌的上端點(diǎn)D到A、B兩點(diǎn)的距離均為L(zhǎng)，D在AB邊上的豎直投影點(diǎn)為O。一對(duì)電荷量均為－Q的點(diǎn)電荷分別固定于A、B兩點(diǎn)。在D處將質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球套在軌道上(忽略它對(duì)原電場(chǎng)的影響)，將小球由靜止開(kāi)始釋放，已知靜電力常量為k、重力加速度為g，且，忽略空氣阻力，則

A. 軌道上D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為

B. 小球剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，其加速度為零

C. 小球剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能為

D. 小球沿直軌道CD下滑過(guò)程中，其電勢(shì)能先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為演示“過(guò)山車”原理的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置由兩段傾斜直軌道與一圓軌道拼接組成，在圓軌道最低點(diǎn)處的兩側(cè)稍錯(cuò)開(kāi)一段距離，并分別與左右兩側(cè)的直軌道平滑相連。

某研學(xué)小組將這套裝置固定在水平桌面上，然后在圓軌道最高點(diǎn)A的內(nèi)側(cè)安裝一個(gè)薄片式壓力傳感器（它不影響小球運(yùn)動(dòng)，在圖中未畫出）。將一個(gè)小球從左側(cè)直軌道上的某處由靜止釋放，并測(cè)得釋放處距離圓軌道最低點(diǎn)的豎直高度為h，記錄小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道（壓力傳感器）的壓力大小為F。此后不斷改變小球在左側(cè)直軌道上釋放位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)多次測(cè)量，得到了多組h和F，把這些數(shù)據(jù)標(biāo)在F-h圖中，并用一條直線擬合，結(jié)果如圖所示。

為了方便研究，研學(xué)小組把小球簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)，并忽略空氣及軌道對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的阻力，取重力加速度g=10m/s2。請(qǐng)根據(jù)該研學(xué)小組的簡(jiǎn)化模型和如圖所示的F-h圖

（1）當(dāng)釋放高度h=0.20m時(shí)，小球到達(dá)圓軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度大小v；

（2）圓軌道的半徑R和小球的質(zhì)量m；

（3）若兩段傾斜直軌道都足夠長(zhǎng)，為使小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不脫離圓軌道，釋放高度h應(yīng)滿足什么條件。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，可看作質(zhì)點(diǎn)的物體從固定光滑斜面的頂端a以某初速度水平拋出，落在斜面底端b，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，重力的沖量大小為I1，合外力做功為W1，若物體從a點(diǎn)由靜止釋放，沿斜面下滑，物體經(jīng)過(guò)時(shí)間2t到達(dá)b，重力的沖量大小為I2，合外力做功為W2，不計(jì)空氣阻力。下列判斷正確的是（　　）

A.

B.

C.斜面與水平面的夾角為

D.物體水平拋出到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向夾角為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)度為l的輕桿上端連著一質(zhì)量為m的小球A（可視為質(zhì)點(diǎn)），桿的下端用鉸鏈固接于水平面上的O點(diǎn)。置于同一水平面上的立方體B恰與A接觸，立方體B的質(zhì)量為m2。施加微小擾動(dòng)，使桿向右傾倒，各處摩擦均不計(jì)，而小球A與立方體B剛脫離接觸的瞬間，桿與地面夾角恰為，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.小球A與立方體B剛脫離接觸的瞬間A與立方體B的速率之比為1:2

B.小球A與立方體B剛脫離接觸的瞬間，立方體B的速率為

C.小球A落地時(shí)速率為

D.小球A、立方體B質(zhì)量之比為1:4

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A變到狀態(tài)D，其狀態(tài)變化過(guò)程的體積V隨溫度T變化的規(guī)律如圖所示，已知狀態(tài)A時(shí)氣體的體積為V0，溫度為T0，則氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D過(guò)程中，下列判斷正確的是（ ）

A. 氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能增加

B. 氣體體積增大，單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增大

C. 若狀態(tài)D時(shí)氣體的體積為2V0，則狀態(tài)D的溫度為2T0

D. 若氣體對(duì)外做功為5J，增加的內(nèi)能為9J，則氣體放出的熱量為14J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】高空雜技表演中，固定在同一懸點(diǎn)的兩根長(zhǎng)均為L的輕繩分別系著男、女演員，他們?cè)谕回Q直面內(nèi)先后從不同高度相向無(wú)初速擺下，在最低點(diǎn)相擁后，恰能一起擺到男演員的出發(fā)點(diǎn)。已知男、女演員質(zhì)量分別為M、m，女演員的出發(fā)點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，男、女演員均視為質(zhì)點(diǎn)

（1）求女演員剛擺到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩的拉力大��；

（2）若兩人接著從男演員的出發(fā)點(diǎn)一起無(wú)初速擺下，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)男演員推開(kāi)女演員，為了使女演員恰能回到其最初出發(fā)點(diǎn)，男演員應(yīng)對(duì)女演員做多少功？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，邊界OM與ON之間分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊界ON上有一粒子源S．某一時(shí)刻，從離子源S沿平行于紙面，向各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子（不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用），所有粒子的初速度大小相等，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間有大量粒子從邊界OM射出磁場(chǎng)。已知∠MON＝30°，從邊界OM射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間等于T（T為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期），則從邊界OM射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為（　　）

A. TB. TC. TD. T

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