(20分)如下圖所示,光滑水平面MN左端擋板處有一彈射裝置P,右端N與處于同一高度的水平傳送帶之間的距離可忽略,傳送帶水平部分NQ的長度L=8m,皮帶輪逆時針轉(zhuǎn)動帶動傳送帶以v = 2m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動。MN上放置兩個質(zhì)量都為m =" 1" kg的小物塊A、B,它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ = 0.4。開始時A、B靜止,A、B間壓縮一輕質(zhì)彈簧,其彈性勢能Ep =" 16" J,F(xiàn)解除鎖定,彈開A、B,并迅速移走彈簧。取g=10m/s2。
(1)求物塊B被彈開時速度的大。
(2)求物塊B在傳送帶上向右滑行的最遠距離及返回水平面MN時的速度vB′;
(3)A與P相碰后靜止。當(dāng)物塊B返回水平面MN后,A被P彈出,A、B相碰后粘接在一起向右滑動,要使A、B連接體恰好能到達Q端,求P對A做的功。
(1)(2)(3)
解析試題分析:(1)(6分)解除鎖定彈開AB過程中,系統(tǒng)機械能守恒: ……2分
設(shè)向右為正方向,由動量守恒 ……2分
解得 ①……2分
(2)(6分)B滑上傳送帶做勻減速運動,當(dāng)速度減為零時,滑動的距離最遠。
由動能定理得 ……2分
解得 ……1分 ②
物塊B在傳送帶上速度減為零后,受傳送帶給它的摩擦力,向左加速,若一直加速,則受力和位移相同時,物塊B滑回水平面MN時的速度 ,高于傳送帶速度,說明B滑回過程先加速到與傳送帶共速,后以的速度做勻速直線運動。……1分
物塊B滑回水平面MN的速度……2分 ③
(3)(8分)彈射裝置將A彈出后與B碰撞,設(shè)碰撞前A的速度為,碰撞后A、B共同的速度為V,根據(jù)動量守恒定律, ……2分 ④
A、B恰好滑出平臺Q端,由能量關(guān)系有 ……2分⑤
設(shè)彈射裝置對A做功為, ……2分 ⑥
由④⑤⑥ 解得 ……2分
考點:相對運動 動能定理 動量守恒
科目:高中物理 來源: 題型:單選題
向空中發(fā)射一物體,不計空氣阻力.當(dāng)此物體的速度恰好沿水平方向時,物體炸裂成a、b兩塊,若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向,則( )
A.b的速度方向一定與原速度方向相反 |
B.從炸裂到落地的這段時間里,a飛行的水平距離一定比b的大 |
C.a(chǎn)一定比b先到達水平地面 |
D.在炸裂過程中,a、b受到的爆炸力的沖量大小一定相等 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,半徑為R的固定光滑圓軌道豎直放置,其底端與光滑的水平軌道相切于D點,O點為其圓心。質(zhì)量為M的小球B靜止在光滑水平軌道上,其左側(cè)連接了一輕質(zhì)彈簧;質(zhì)量為m的小球A從距水平軌道高R處由靜止釋放,重力加速度為g,試求: ①在小球A壓縮輕質(zhì)彈簧到彈簧壓縮到最短的過程中,彈簧對小球B的沖量大小; ②要使彈簧能再次被壓縮,m與M應(yīng)滿足什么關(guān)系?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(1)研究發(fā)現(xiàn)兩個氘核(H)可聚變成He,已知氘核的質(zhì)量為2.013 6 u,中子的質(zhì)量為1.008 7 u, He核質(zhì)量為3.015 0 u.若質(zhì)量虧損1 u對應(yīng)的核能為931.5 MeV,則兩個氘核聚變成He核的核反應(yīng)方程為________________;上述反應(yīng)中釋放的核能為________.
(2)如圖所示,光滑水平面上三個物塊A、B、C,A、B間有壓縮且被鎖定的輕彈簧,三物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)解除對彈簧的鎖定,B離開彈簧后,以速度v0與C相碰,最終B與A運動的速度相同,已知mA=6 kg,mB=1 kg,mC=14 kg,求B與C相碰后C的速度大。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分)如圖所示,固定在水平地面上的橫截面為“”形的光滑長直導(dǎo)軌槽,槽口向上(圖為俯視圖,圖中兩組平行雙直線表示“”形槽的兩側(cè)壁).槽內(nèi)放置一個滑塊,滑塊的左半部是半徑為R的半圓柱形光滑凹槽,滑塊的寬度為2R,恰與“”形槽的兩內(nèi)側(cè)壁的間距相等,滑塊可在槽內(nèi)沿槽壁自由滑動.現(xiàn)有一金屬小球(可視為質(zhì)點)以水平初速度v0沿槽的一側(cè)壁沖向滑塊,從滑塊的半圓形槽口邊緣進入滑塊凹槽.已知金屬小球的質(zhì)量為m,滑塊的質(zhì)量為3m,整個運動過程中無機械能損失.求:
(1)當(dāng)金屬小球滑離滑塊時,金屬小球和滑塊的速度各是多大;
(2)當(dāng)金屬小球經(jīng)過滑塊上的半圓柱形槽的最右端A點時,金屬小球的對地速率.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)如圖,質(zhì)量為M、長為L的長木板放在光滑水平地面上,一個質(zhì)量也是M的小滑塊(可視為質(zhì)點)以速度v0從左端沖上長木板,如果長木板固定,小滑塊恰好滑到木板右端。試求:
Ⅰ.小滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù);
Ⅱ.如果長木板不固定,小滑塊在長木板上滑行過程中產(chǎn)生的熱量。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)靜止在勻強磁場中的原子核,俘獲一個速度為7.7×104 m/s 的中子而發(fā)生核反應(yīng)放出α粒子后變成一個新原子核,已知中子速度方向與磁場方向垂直,測得α粒子速度為:2×104m/s,方向與中子速度方向相同,求:
(1)生成的新核是什么?寫出核反應(yīng)方程式。
(2)生成的新核的速度大小和方向。
(3)若α粒子與新核間相互作用不計,則二者在磁場中運動軌道半徑之比及周期之比各為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,物體A 靜止在光滑平直軌道上,其左端固定有輕質(zhì)彈簧,物體B以速度v0 =" 4.0" m/s沿軌道向物體A運動,并通過彈簧與物體 A發(fā)生相互作用.設(shè) A、B 兩物體的質(zhì)量均為m =" 2" kg,求當(dāng)物體A的速度為1 m/s時,A、B組成的系統(tǒng)動能損失為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,光滑水平面上靜止著一輛質(zhì)量為的平板車A。車上有兩個小滑塊B和C(都可視為質(zhì)點),B的質(zhì)量為,與車板之間的動摩擦因數(shù)為。C的質(zhì)量為,與車板之間的動摩擦因數(shù)為。t=0時刻B、C分別從車板的左、右兩端同時以初速度和 相向滑上小車。在以后的運動過程中B與C恰好沒有相碰。已知重力加速度為g, 設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等。求:
(1)平板車的最大速度和達到最大速度經(jīng)歷的時間;
(2)平板車平板總長度;
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