【題目】如圖,長度x=5m的粗糙水平面PQ的左端固定一豎直擋板,右端Q處與水平傳送帶平滑連接,傳送帶以一定速率v逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),其上表面QM間距離為L=4mMN無限長,M端與傳送帶平滑連接.物塊AB可視為質(zhì)點(diǎn),A的質(zhì)量m=1.5kg, B的質(zhì)量M=5.5kg.開始A靜止在P處,B靜止在Q處,現(xiàn)給A一個(gè)向右的初速度vo=8msA運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后與B發(fā)生彈性碰撞,設(shè)AB與傳送帶和水平面PQ、MN間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.15,A與擋板的碰撞也無機(jī)械能損失.取重力加速度g=10ms2,求:

(1)AB碰撞后瞬間的速度大;

(2)若傳送帶的速率為v=4ms,試判斷A、B能否再相遇,如果能相遇,求出相遇的位置;若不能相遇,求它們最終相距多遠(yuǎn).

【答案】14m/s 3m/s 25/3m

【解析】(1)設(shè)A與B碰撞前的速度為vA,由P到Q的過程,由動(dòng)能定理得:
-μmgx=mvA2-mv02
A與B碰撞前后動(dòng)量守恒,取向右為正方向,則 mvA=mvA′+MvB
由能量守恒定律得mvA2=mvA′2+MvB2
聯(lián)立①②③得 vA′=-4m/s,vB′=3m/s.
(2)設(shè)A碰撞后運(yùn)動(dòng)的路程為sA,由動(dòng)能定理得:
-μmgsA=0-mvA′2
解得 sA=m
所以A與擋板碰撞后再運(yùn)動(dòng)的距離 sA′=sA-x=-5=m
設(shè)B碰撞后向右運(yùn)動(dòng)的距離為sB,由動(dòng)能定理得:
-μMgsB=0-MvB2
解得 sB=3m<L
故物塊B碰后不能滑上MN,當(dāng)速度減為0后,B將在傳送帶的作用下反向加速運(yùn)動(dòng),B再次到達(dá)Q處時(shí)的速度大小為3m/s.
在水平PQ上,B再運(yùn)動(dòng) sB′=sB=3m停止,因?yàn)?sA′+sB′<x=5m,所以AB不能再次相遇,最終AB間的距離 sAB=x-(sA′+sB′)=5-(+3)=m

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,橫截面(紙面)為△ABC的三棱鏡置于空氣中,頂角∠A=60°.紙面內(nèi)一細(xì)光束以入射角i射入AB面,直接到達(dá)AC面并射出,光束在通過三棱鏡時(shí)出射光與入射光的夾角為φ(偏向角).改變?nèi)肷浣莍,當(dāng)i=i0時(shí),從AC面射出的光束的折射角也為i0,理論計(jì)算表明在此條件下偏向角有最小值φ0=30°.求三棱鏡的折射率n.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,N為金屬板,M為金屬網(wǎng),它們分別與電池的兩極相連,各電池的電動(dòng)勢和極性如圖所示,己知金屬板的逸出功為4.8eV.現(xiàn)分別用不同頻率的光照射金屬板(各光子的能量已在圖上標(biāo)出),則下列說法正確的是

A. A圖中無光電子射出

B. B圖中光電子到達(dá)金屬板時(shí)的動(dòng)能大小為1.5eV

C. C圖中的光電子能到達(dá)金屬網(wǎng)

D. D圖中光電子到達(dá)金屬板時(shí)的最大動(dòng)能為3.5eV

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電子所帶的電荷量最早是由美國科學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測定的。油滴實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示,兩塊水平放置的金屬板分別與電源的兩極相接,油滴從噴霧器噴出后由于摩擦而帶負(fù)電,油滴進(jìn)入上板中央小孔后落到勻強(qiáng)電場中,通過顯微鏡可以觀察到油滴的運(yùn)動(dòng)情況。假設(shè)兩金屬板間的距離d=5.0×10-2m,忽略空氣對(duì)油滴的浮力和阻力,重力加速度g取10m/s2。請(qǐng)問:

(1)調(diào)節(jié)兩板間的電勢差U=200V,觀察到某個(gè)質(zhì)量為m1=1.28×10-15kg的油滴恰好處于懸浮不動(dòng),則哪一金屬板接電源的正極?該油滴所帶電荷量q1多大?

(2)維持兩板間電勢差不變,觀察到另一個(gè)質(zhì)量為m2=2.00×10-15kg的帶負(fù)電油滴,從上板小孔靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t=0.5s到達(dá)下板,則此油滴所帶電荷量q2多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物理學(xué)家通過對(duì)現(xiàn)象的深入觀察和研究,獲得正確的科學(xué)認(rèn)知,推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)現(xiàn),下列說法正確的是( )

A. 盧瑟福通過對(duì)陰極射線的研究,提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型

B. 愛因斯坦通過對(duì)光電效應(yīng)的研究,揭示了光具有波粒二象性

C. 玻爾的原子理論成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

D. 德布羅意提出微觀粒子動(dòng)量越大,其對(duì)應(yīng)的波長越長

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【題目】關(guān)于功率以下說法中正確的是(

A.據(jù) P=可知,機(jī)器做功越多,其功率就越大

B.據(jù) P=Fv可知,汽車牽引力一定與速度成反比

C.據(jù) P=可知,知道時(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做的功,就可以求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率

D.根據(jù) P=Fv可知,發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí),交通工具的牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在物理學(xué)的發(fā)展歷程中,首先采用了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法,把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合起來的科學(xué)家是(

A. 牛頓 B. 亞里士多德 C. 愛因斯坦 D. 伽利略

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下關(guān)于電荷的說法中正確的是( )
A.元電荷就是指電子本身
B.元電荷就是法拉第發(fā)現(xiàn)的
C.不論是摩擦起電還是感應(yīng)起電,本質(zhì)都是電荷的轉(zhuǎn)移
D.摩擦起電是通過摩擦創(chuàng)造出了等量的異種電荷的過程

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【題目】下列物理量中屬于標(biāo)量的是( )
A.位移
B.功
C.力
D.速度

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