【題目】足夠長(zhǎng)的水平傳送帶右側(cè)有一段與傳送帶上表面相切的光滑圓弧軌道,質(zhì)量為M2kg的小木盒從離圓弧底端h=0.8m處由靜止釋放,滑上傳送帶后作減速運(yùn)動(dòng),1s后恰好與傳送帶保持共速。傳送帶始終以速度大小v逆時(shí)針運(yùn)行,木盒與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0.2,木盒與傳送帶保持相對(duì)靜止后,先后相隔T5s,以v010m/s的速度在傳送帶左端向右推出兩個(gè)完全相同的光滑小球,小球的質(zhì)量m1kg.第1個(gè)球與木盒相遇后,球立即進(jìn)入盒中并與盒保持相對(duì)靜止,第2個(gè)球出發(fā)后歷時(shí)t0.5s與木盒相遇。取g10m/s2,求:

1)傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度大小v,以及木盒與第一個(gè)小球相碰后瞬間兩者共同運(yùn)動(dòng)速度大小v1;

2)第1個(gè)球出發(fā)后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間與木盒相遇;

3)從木盒與第1個(gè)球相遇至與第2個(gè)球相遇的過(guò)程中,由于木盒與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量。

【答案】1v=2m/s v1=2m/s2t0=1s3

【解析】

1)設(shè)木盒下滑到弧面底端速度為,對(duì)木盒從弧面下滑的過(guò)程由動(dòng)能定理得

依題意,木箱滑上傳送帶后做減速運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:

對(duì)箱在帶上由牛頓第二定律有:

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得傳送帶的速度v=2m/s

設(shè)第1個(gè)球與木盒相遇,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得

代入數(shù)據(jù),解得v1=2m/s

2)設(shè)第1個(gè)球與木盒的相遇點(diǎn)離傳送帶左端的距離為s,第1個(gè)球經(jīng)過(guò)t0與木盒相遇,則

設(shè)第1個(gè)球進(jìn)入木盒后兩者共同運(yùn)動(dòng)的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律有

得:

設(shè)木盒減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1,加速到與傳送帶相同的速度的時(shí)間為t2,則

=1s

故木盒在2s內(nèi)的位移為零

依題意:

其中t3為木盒回到與1球碰撞點(diǎn)后再隨帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,則對(duì)1球和2球有

代入數(shù)據(jù)解得:s=10m, t0=1s

3)自木盒與第1個(gè)球相遇至與第2個(gè)球相遇的這一過(guò)程中,傳送帶的位移為x,木盒的位移為x1,則:

故木盒相對(duì)與傳送帶的位移為

則木盒與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量為

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】如圖所示,豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)通以恒定電流,有一矩形線(xiàn)框與導(dǎo)線(xiàn)在同一平面內(nèi),在下列情況中不能使線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是

A. 導(dǎo)線(xiàn)中電流強(qiáng)度變大 B. 線(xiàn)框向右平動(dòng)

C. 線(xiàn)框向下平動(dòng) D. 線(xiàn)框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。小車(chē)的質(zhì)量為M,鉤碼的質(zhì)量為m,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50H的交流電。

(1)實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:

掛鉤碼前,為了消除摩擦力的影響,應(yīng)調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度,直至向左輕推小車(chē)觀察到車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng);

掛上鉤碼,按實(shí)驗(yàn)要求打出的一條紙帶如圖乙所示;用刻度尺量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離△x,記錄在紙帶上。

(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)論

從圖乙數(shù)據(jù)可以計(jì)算打出計(jì)數(shù)點(diǎn)“6”時(shí)小車(chē)的速度v6=___________m/s;(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

將鉤碼重力mg視為小車(chē)受到的拉力F,當(dāng)?shù)刂亓λ俣?/span>g=9.80m/s2,利用W=mg△x算出拉力對(duì)小車(chē)做的功W,利用動(dòng)能公式Ek=Mv2算出小車(chē)動(dòng)能,求出動(dòng)能的變化量△Ek。并把計(jì)算結(jié)果標(biāo)在△EkW坐標(biāo)中,畫(huà)出的圖線(xiàn)如圖丙所示。

從圖丙中可計(jì)算出直線(xiàn)斜率k,從k值大小就可以判斷出實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)論是否正確(實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)論是動(dòng)能變化等于拉力做功)。若實(shí)驗(yàn)結(jié)論與預(yù)期結(jié)論相符合,則k值為___________(“k≈1"、“k>1”“k<1")

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論及應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,△Ek總是略小于W。某同學(xué)猜想是由于小車(chē)所受拉力小于鉤碼重力造成的。從圖中算出直線(xiàn)斜率為k,以及題中小車(chē)質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m就可算出小車(chē)受到的實(shí)際拉力F,其計(jì)算公式是F=___________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,abcd為水平放置的平行形光滑金屬導(dǎo)軌,間距為,導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌電阻不計(jì).已知金屬桿MN傾斜放置,與導(dǎo)軌成θ角,單位長(zhǎng)度的電阻為r,保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(dòng)(金屬桿滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好).則( )

A. 電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為

B. 電路中感應(yīng)電流的大小為

C. 金屬桿所受安培力的大小為

D. 金屬桿的發(fā)熱功率為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】質(zhì)量為1kg的彈性小球以9m/s的速度垂直砸向地面,然后以同樣大小的速度反彈回來(lái),關(guān)于小球與地面的碰撞過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是(

A. 小球動(dòng)量的變化量為0

B. 地面對(duì)小球的沖量大小為18N·s

C. 合外力的沖量大小為18N·s

D. 小球的加速度為0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,從地面上A點(diǎn)發(fā)射一枚遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈,在引力作用下,沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標(biāo)B,C為軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn),距地面高度為h.已知地球半徑為R,地球質(zhì)量為M,引力常量為G.設(shè)距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)0.下列結(jié)論正確的是( )

A.導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度大于

B.導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度等于

C.地球球心為導(dǎo)彈橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)

D.導(dǎo)彈從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間一定小于T0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】利用如圖所示的電路可以測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。

(1)現(xiàn)有電壓表(0~3V)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)若干,以及下列器材:

A.電流表(0~0.6A) B.電流表(0~3A)

C.滑動(dòng)變阻器(0~20)D.滑動(dòng)變阻器(0~100

實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用________;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________。(選填相應(yīng)器材前的字母)

(2)在實(shí)物圖中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn),按電路圖將電路連線(xiàn)補(bǔ)充完整________。

(3)如上面右圖所示,他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出U﹣I圖象,其中U是電壓表的讀數(shù),I是電流表的讀數(shù)。由此可以得到,干電池的電動(dòng)勢(shì)E=___V,內(nèi)電阻r= ____Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(4)該實(shí)驗(yàn)小組還制作了一個(gè)水果電池。他們先將一電壓表(量程3V、內(nèi)阻2000Ω)與水果電池的兩極相連,電壓表的讀數(shù)為0.70V;再將一數(shù)字電壓表(內(nèi)阻約為100MΩ)與水果電池的兩極相連,讀數(shù)為0.91V.由以上數(shù)據(jù),可估算出該水果電池的內(nèi)電阻r=_____Ω(保留三位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在BC右側(cè)Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),L1、L2、L3是磁場(chǎng)的邊界(BCL1重合),寬度相同,方向如圖所示,區(qū)域Ⅰ的磁感強(qiáng)度大小為B1。一電荷量為q、質(zhì)量為m(重力不計(jì))的帶正電點(diǎn)電荷從AD邊中點(diǎn)以初速度v0沿水平向右方向進(jìn)入電場(chǎng),點(diǎn)電荷恰好從B點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),經(jīng)區(qū)域Ⅰ后又恰好從與B點(diǎn)同一水平高度處進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ。已知AB長(zhǎng)度是BC長(zhǎng)度的。

(1)求帶電粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小;

(2)求磁場(chǎng)的寬度L;

(3)要使點(diǎn)電荷在整個(gè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng),求區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的最小值。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在范圍足夠大、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,B0.2 T,有一水平放置的光滑框架,寬度為l0.4 m,如圖15所示,框架上放置一質(zhì)量為0.05 kg、接入電路的電阻為R=1 Ω的金屬桿cd,金屬桿與框架垂直且接觸良好,框架電阻不計(jì).若cd桿以恒定加速度a2 m/s2,由靜止開(kāi)始沿框架向右做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則:

(1)2 s內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少?

(2)5 s末,回路中的電流多大?

(3)作用在cd桿上的水平外力F隨時(shí)間變化的關(guān)系式?

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同步練習(xí)冊(cè)答案