圖19所示為某種彈射裝置的示意圖.光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接.傳送帶長(zhǎng)度L=4.0m.皮帶輪沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng).帶動(dòng)皮帶以恒定速率v=3.0m/s勻速傳動(dòng).三個(gè)質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A.B.C置于水平導(dǎo)軌上.開(kāi)始時(shí)滑塊B.C之間用細(xì)繩相連.其間有一壓縮的輕彈簧.處于靜止?fàn)顟B(tài).滑塊A以初速度v0=2.0m/s沿B.C連線(xiàn)方向向B運(yùn)動(dòng).A與B碰撞后粘合在一起.碰撞時(shí)間極短.可認(rèn)為A與B碰撞過(guò)程中滑塊C的速度仍為零.因碰撞使連接B.C的細(xì)繩受擾動(dòng)而突然斷開(kāi).彈簧伸展.從而使C與A.B分離.滑塊C脫離彈簧后以速度vC=2.0m／s滑上傳送帶.并從右端滑出落至地面上的P點(diǎn).已知滑塊C與傳送帶之問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù).重力加速度g取10m／s2. (1)求滑塊c從傳送帶右端滑出時(shí)的速度大小, (2)求滑塊B.C用細(xì)繩相連時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep; (3)若每次實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮情況相同.要使滑塊C總能落至P點(diǎn).則滑塊A與滑塊B碰撞前速度的最大值Vm是多少? 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

圖19所示為某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶長(zhǎng)度L=4.0m，皮帶輪沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)皮帶以恒定速率v=3.0m/s勻速傳動(dòng)。三個(gè)質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上，開(kāi)始時(shí)滑塊B、C之間用細(xì)繩相連，其間有一壓縮的輕彈簧，處于靜止?fàn)顟B(tài)�；瑝KA以初速度v0=2.0m/s沿B、C連線(xiàn)方向向B運(yùn)動(dòng)，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時(shí)間極短，可認(rèn)為A與B碰撞過(guò)程中滑塊C的速度仍為零。因碰撞使連接B、C的細(xì)繩受擾動(dòng)而突然斷開(kāi)，彈簧伸展，從而使C與A、B分離。滑塊C脫離彈簧后以速度vC=2.0m／s滑上傳送帶，并從右端滑出落至地面上的P點(diǎn)。已知滑塊C與傳送帶之問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度g取10m／s2。

   （1）求滑塊c從傳送帶右端滑出時(shí)的速度大小；

   （2）求滑塊B、C用細(xì)繩相連時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep;

   （3）若每次實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮情況相同，要使滑塊C總能落至P點(diǎn)，則滑塊A與滑塊B碰撞前速度的最大值Vm是多少?
 

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二、實(shí)驗(yàn)題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫(huà)圖連線(xiàn)。

9、（6分）①a f d b e c  （3分）

②A            （3分）

10、（12分）（2）①0.183（0.181～0.185）；（3分）

②V1，A1；R1；（3分）

③見(jiàn)答圖1；（3分）                                                                                

④（3分）………………共12分

說(shuō)明：答圖1中電壓表連接線(xiàn)柱b、c也正確。

三、本大題共三小題共計(jì)54分．解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題．答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位

11、（16分）（1）滑塊C滑上傳送帶后做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)滑塊C從滑上傳送帶到速度達(dá)到傳送帶的速度v所用的時(shí)間為t，加速度大小為a，在時(shí)間t內(nèi)滑塊C的位移為x。

根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式………1分   ………1分

…………1分   解得…………1分

即滑塊C在傳送帶上先加速，達(dá)到傳送帶的速度v后隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，并從右端滑出，則滑塊C從傳道帶右端滑出時(shí)的速度為v=3.0m/s…………1分

   （2）設(shè)A、B碰撞后的速度為v1，A、B與C分離時(shí)的速度為v2，由動(dòng)量守恒定律

mv0=2mv­1 ………………1分   2 mv1=2mv­2+mvC…………1分

由動(dòng)量守恒規(guī)律 ……1分  解得EP=1.0J……1分

   （3）在題設(shè)條件下，若滑塊A在碰撞前速度有最大值，則碰撞后滑塊C的速度有最大值，它減速運(yùn)動(dòng)到傳送帶右端時(shí)，速度應(yīng)當(dāng)恰好等于傳遞帶的速度v。

    設(shè)A與B碰撞后的速度為，分離后A與B的速度為，滑塊C的速度為，由能量守恒規(guī)律和動(dòng)量守恒定律………1分 

…………1分

    由能量守恒規(guī)律…………1分

    由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 …………2分   解得：

    說(shuō)明：其他方法解答正確也給分。

 

12、（18分）（1）（5分）因金屬框勻速運(yùn)動(dòng)，所以金屬框受到的安培力等于重力與阻力之和，設(shè)當(dāng)電梯向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框中感應(yīng)電流大小為I          

   ①                                 （1分）

     ②                                 （2分）

由①②式得金屬框中感應(yīng)電流I =1.2×104A               （1分）

圖示時(shí)刻回路中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?nbsp;                  （1分）

（2）（5分）金屬框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)   ③         （2分）

金屬框中感應(yīng)電流大小  ④         （2分）

 由③④式得    v0=12.7m/s                                （1分）

（3）（8分）金屬框中的焦耳熱為：P1 = I2R =1.3×105W               （1分）

重力功率為：P2 = mg v1=4.75×105W                     （2分）

阻力的功率為：P3 = f v1=5×103W                        （2分）

提升轎廂的效率 100%                          （2分）

77.9 %                              （1分）

 

13、（20分）（1）依題意，R=L/4，由qvB=mv2/R，qU0=，解得U0=（6分）

（2）設(shè)AF中點(diǎn)為G，連接GC，作其垂直平分線(xiàn)，與AF延長(zhǎng)線(xiàn)交點(diǎn)即為圓心

由相似三角形得R′=O′G=13L/4，qvB=mv2/R′，q=，∴UNM=（7分）

（3）由于粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期T=，T與速率無(wú)關(guān)粒子撞擊BC中點(diǎn)和DE中點(diǎn)后回到G，用時(shí)最短圓周半徑R″=3L/2，得到最短時(shí)間t==（7分）

 

 

 


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