分析 (1)小球下擺與反彈后上升過程機械能守恒,A、B碰撞過程系統(tǒng)動量守恒,應用機械能守恒定律與動量守恒定律可以求出速度.
(2)應用勻變速直線運動的速度公式與位移公式求出相對位移,然后求出摩擦力產(chǎn)生的熱量,再求出電動機做功.
(3)應用勻變速直線運動的運動學公式與動量守恒定律、機械能守恒定律可以求出圓軌道半徑.
解答 解:(1)小球A下擺及反彈上升階段機械能守恒,由機械能守恒定律得:
mgh=$\frac{1}{2}$mvA2,
mg•$\frac{1}{16}$h=$\frac{1}{2}$mv12,
A.B碰撞過程系統(tǒng)動量守恒,以A的初速度方向為正方向,由動量守恒定律得:
mvA=-mv1+5mvB,
代入數(shù)據(jù)解得:vB=1m/s;
(2)經(jīng)過時間t,B與傳送帶速度相等,由勻變速直線運動速度公式得:
v0=vB+μgt,
代入數(shù)據(jù)解得:t=1s,
物塊滑行的距離為:${s_物}=\frac{{{v_B}+{v_0}}}{2}t$,
解得:s物=3.5m=L,
傳送帶的位移為:s傳=v0t=6×1=6m,
則有:S相=S傳-S物=6-3.5=2.5m,
Q=fS相=μmgS相,
電動機多做的功為:W電=$\frac{1}{2}{m_B}{v_0}^2-\frac{1}{2}{m_B}{v_B}^2+Q$,
代入數(shù)據(jù)解得:W電=30J.
(3)物塊在傳送帶上一直加速到達右端時恰好與傳送帶速度相等,系統(tǒng)水平方向動量守恒,以向右為正方向,由動量守恒定律得:
5mv0=(5m+25m)v,
由機械能守恒定律得:$\frac{1}{2}.5m{v_0}^2=\frac{1}{2}(5m+25m){v^2}+5mgR$,
代入數(shù)據(jù)解得:R=1.5m;
答:(1)小球和物塊相碰后物塊B的速度VB大小為1m/s.
(2)滑塊B與傳送帶之間由摩擦而產(chǎn)生的熱量Q及帶動傳送帶的電動機多做的功W電為30J.
(3)小車上的半圓軌道半徑R大小為1.5m.
點評 本題是一道力學綜合題,綜合考查了動量守恒定律與機械能守恒定律的應用,分析清楚物體運動過程是正確解題的關鍵,解題時注意正方向的選擇.
科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 合外力做功為零 | B. | 合外力做功為mgh | ||
C. | 小汽車的機城能增加量為mgh | D. | 牽引力做功為mgh |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電源的總功率不一定增大 | B. | 電源的輸出功率一定增大 | ||
C. | 電源內(nèi)部消耗的功率一定減小 | D. | 電源的效率一定減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | $\frac{2}{3}$ | B. | $\frac{3}{2}$ | C. | 4 | D. | 6 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體做勻加速運動 | B. | 繩子拉力保持不變 | ||
C. | 起重機做的功為Pt | D. | 起重機做的功為$\frac{1}{2}$mv2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | $\frac{u}{Bd}$ | B. | $\frac{πdu}{B}$ | C. | $\frac{πdu}{4B}$ | D. | $\frac{πd2u}{4B}$ |
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