開始時P.Q -起從靜止開始運動.t1=3s時突然輕繩斷開.很短時間內(nèi)彈簧伸長至本身的自然長度(不考慮彈簧的長度的影響).此時滑塊Q的速度大小剛好是P 的速度大小的兩倍.方向相反.已知滑塊的質(zhì)量是m=0.2kg.滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)是μ=0.1.重力加速度g= 10 m/s2.求:(1)彈簧處于最大壓縮狀態(tài)時.彈簧的彈性勢能,(2)兩滑塊落地的時間差,(3)兩滑塊落地點間的距離.">

【題目】如圖所示,水平傳送帶A、B兩輪間的距離L=40m,離地面的髙度H=3.2 m, 傳送帶一起以恒定的速率v0=2 m/s向右勻速運動,兩個完全一樣的滑塊P、Q由輕質(zhì)彈簧相連接,用一輕繩把兩滑塊拉至最近,使彈簧處于最大壓縮狀態(tài)繃緊,輕放在傳送帶的最左端開始時P、Q —起從靜止開始運動,t1=3s時突然輕繩斷開,很短時間內(nèi)彈簧伸長至本身的自然長度(不考慮彈簧的長度的影響),此時滑塊Q的速度大小剛好是P 的速度大小的兩倍,方向相反。已知滑塊的質(zhì)量是m=0.2kg,滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)是μ=0.1,重力加速度g= 10 m/s2,求:

(1)彈簧處于最大壓縮狀態(tài)時,彈簧的彈性勢能;

(2)兩滑塊落地的時間差(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);

(3)兩滑塊落地點間的距離(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

【答案】(1)7.2J(2)7.8s(3)44m

【解析】(1)滑塊在傳送帶上運動的加速度大小

滑塊從靜止開始運動到與傳送帶相對靜止所用的時間

這段時間內(nèi)滑塊的位移,故滑塊第2s末相對傳送帶靜止

t1=3s時,滑塊的速度是v0=2m/s,滑塊的位移 x1=x0+v0(t1-t0)=2+2×1=4m

彈簧彈開物體的過程,取向右為正方向,由動量守恒定律得:2mv0=mvQ+mvP

又有vQ=2vP,解得彈簧伸長至本身的自然長度時,滑塊Q的速度大小vQ=8m/s,滑塊P的速度大小vP=4m/s

由能量守恒定律得彈簧處于最大壓縮狀態(tài)時,彈性勢能為

解得Ep=7.2J

(2)兩滑塊做平拋運動的高度一樣,平拋的時間相等,所以兩滑塊落地的時間差就是彈簧到自然長度后兩滑塊在傳送帶上的運動時間

滑塊Q與傳送帶相對靜止的時間

這段時間內(nèi)滑塊運動的位移

解得x2=30m<L-x1=36m,所以滑塊Q先勻減速運動,后勻速運動,

滑塊Q勻速運動的時間

滑塊P速度減小到0時候,滑塊P運動的位移

滑塊P滑到傳送帶左端時的速度

運動時間

兩滑塊落地的時間差t=t2+t3-t4=7.8s

(3)滑塊P離開傳送帶做平拋運動的水平距離

滑塊Q離開傳送帶做平拋運動的水平距離

兩滑動落地點間的距離x=x4+L+x5=43.84m44m

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,閉合螺線管固定在置于光滑水平面上的小車上,現(xiàn)將一條形磁鐵從左向右插入螺線管中,則( )

A.車將向右運動

B.使條形磁鐵向右插入時外力所做的功全部由螺線管轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽罱K轉(zhuǎn)化為螺線管的內(nèi)能

C.條形磁鐵會受到向左的力

D.車會受到向左的力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中T是繞有兩組線圈的閉合鐵心,線圈的繞向如圖所示,D是理想的二極管,金屬棒ab可在兩條平行的金屬導(dǎo)軌上沿導(dǎo)軌滑行,磁場方向垂直紙面向里.若電流計G中有電流通過,ab棒的運動可能是(

A. 向右勻減速運動, B. 向右勻速運動

C. 向左勻加速運動 D. 向左勻速運動

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【題目】如圖所示,一個有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方,直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直面內(nèi),當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時,彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度l(  )

A. S增大,l變長

B. S減小,l變短

C. S減小,l變長

D. S增大,l變短

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】橫截面為直角三角形的兩個相同斜面緊靠在一起,固定在水平面上,如圖所示。它們的豎直邊長都是底邊長的一半,F(xiàn)有三個小球從左邊斜面的頂點以不同的初速度向右平拋,最后落在斜面上,其落點分別是a、b、c 。下列判斷正確的是( )

A. 三小球比較,落在a點的小球飛行時間最短

B. 三小球比較,落在c點的小球飛行過程速度變化最大

C. 三小球比較,落在c點的小球飛行過程速度變化最快

D. 無論小球拋出時初速度多大,落到斜面上的瞬時速度都不可能與斜面垂直

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在測定勻變速直線運動的加速度時,得到了幾條較為理想的紙帶.他已在每條紙帶上按每5個點取好一個計數(shù)點,即兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s,依打點先后編為0、1、2、3、4、5.由于不小心,幾條紙帶都被撕斷了,如圖所示.請根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答:

(1)B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是________;

(2)打A紙帶時,物體的加速度大小是________m/s2

(3)打計數(shù)點4時,對應(yīng)的物體速度大小為_________m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,邊長為L的正方形金屬框abcd,質(zhì)量為m,電阻為R,用細(xì)線把它懸掛于一個有界的勻強(qiáng)磁場邊緣,金屬框的上半部處于磁場內(nèi),下半部處于磁場外.磁場隨時間變化規(guī)律為B=kt(k>0),已知細(xì)線所能承受的最大拉力為2mg,求:

(1)線框中感應(yīng)電流的方向;

(2)分析線框的各邊所受安培力的方向;

(3)從t=0開始,經(jīng)多長時間細(xì)線會被拉斷?

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【題目】如圖,兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中A為均勻帶電絕緣環(huán),B為導(dǎo)體環(huán),當(dāng)A以如圖所示順時針方向繞中心轉(zhuǎn)動時,b中產(chǎn)生圖示逆時針方向的感應(yīng)電流,則

A. A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小

B. A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大

C. A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小

D. A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在水平面上固定有兩條間距為L的平行直導(dǎo)軌導(dǎo)軌處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬桿,間隔一定距離垂直放在直導(dǎo)軌上。左金屬桿獲得一水平初速度v0后開始向右運動,運動過程中兩根金屬桿始終沒有相碰。設(shè)導(dǎo)軌光滑且足夠長,不計導(dǎo)軌的電阻和空氣阻力。則

A. 每根金屬桿最終通過的電量為

B. 每根金屬桿最終產(chǎn)生的焦耳熱為

C. 兩根金屬桿之間初始間距至少為

D. 最終穿過由兩根金屬桿和軌道組成的回路的磁通量變化量為

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