【題目】如圖所示，光滑固定軌道ABCD上有兩個可視為質(zhì)點的滑塊，滑塊中間有一壓縮彈簧且與兩物體不拴連，左側(cè)物體質(zhì)量m1未知，右側(cè)物體質(zhì)量，軌道右側(cè)為半徑的半圓弧AB，A為圓弧最高點，B為最低點和水平面相切，左側(cè)軌道CD為一半徑為且圓心角的圓弧，轉(zhuǎn)輪大小可忽略不計的粗糙的傳送帶EF長L=3m與水平面也成θ角，傳送帶沿斜面向上始終以勻速運動，傳送帶上表面與左端圓弧末端D點相切且剛好無彈力接觸。現(xiàn)將兩物體同時在水平軌道上由靜止釋放，若彈簧的彈性勢能完全轉(zhuǎn)化為兩物體的動能，彈簧恢復原長前兩物體并未進入圓弧軌道，最終m2恰好能通過右側(cè)半圓弧A點，m1通過圓弧軌道CD滑上傳送帶，在傳送帶上一直做勻變速運動且到達F點時速度大小，m1通過傳送帶EF的過程中，系統(tǒng)摩擦生熱量Q與m1的機械能變化量ΔE剛好相等，g=10m/s，sinθ=0.6，cosθ=0.8.求：

(1)m2到達B點時的速度大小vB；

(2)彈簧初始狀態(tài)具有的彈性勢能Ep；

(3)m1通過傳送帶EF的過程中，電動機額外消耗的電能上為多少。

【答案】(1) ；(2) ；(3) 。

【解析】

(1)由于m2剛好到達A點，則有

m2從B到A，有動能定理得

解得

(2)m1滑上傳送帶，最終達到F點時速度大小，且m1通過傳送帶EF的過程中，系統(tǒng)摩擦生熱量Q與m1的機械能變化量剛好相等，可得

得

傳送帶位移

得

，

m1通過圓弧軌道CD，由動能定理得

得

兩物體同時由靜止釋放到彈簧恢復原長過程中，系統(tǒng)動量守恒

得

系能機械能守恒

得

(3)物體m1通過傳送帶過程中，有動能定理得

物體m1對傳動帶的滑動摩擦力大小與電動機對傳送帶的牽引力大小相等，即

即

所以消耗的電能等于牽引力的功

解得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明同學在“研究物體做勻變速直線運動規(guī)律”的實驗中，利用打點計時器（電源頻率為50Hz）記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，并取其中的A、B、C、D、E、F、G七個計數(shù)點進行研究（每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出）。其中，，，________cm（從圖中讀�。�，。則打點計時器在打D點時小車的速度________m/s，小車的加速度________m/s2。（計算結果均保留到小數(shù)點后兩位）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面內(nèi)的等邊三角形ABC的邊長為L，頂點C恰好位于光滑絕緣直軌道CD的最低點，光滑直導軌的上端點D到A、B兩點的距離均為L，D在AB邊上的豎直投影點為O。一對電荷量均為－Q的點電荷分別固定于A、B兩點。在D處將質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球套在軌道上(忽略它對原電場的影響)，將小球由靜止開始釋放，已知靜電力常量為k、重力加速度為g，且，忽略空氣阻力，則

A. 軌道上D點的場強大小為

B. 小球剛到達C點時，其加速度為零

C. 小球剛到達C點時，其動能為

D. 小球沿直軌道CD下滑過程中，其電勢能先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為演示“過山車”原理的實驗裝置，該裝置由兩段傾斜直軌道與一圓軌道拼接組成，在圓軌道最低點處的兩側(cè)稍錯開一段距離，并分別與左右兩側(cè)的直軌道平滑相連。

某研學小組將這套裝置固定在水平桌面上，然后在圓軌道最高點A的內(nèi)側(cè)安裝一個薄片式壓力傳感器（它不影響小球運動，在圖中未畫出）。將一個小球從左側(cè)直軌道上的某處由靜止釋放，并測得釋放處距離圓軌道最低點的豎直高度為h，記錄小球通過最高點時對軌道（壓力傳感器）的壓力大小為F。此后不斷改變小球在左側(cè)直軌道上釋放位置，重復實驗，經(jīng)多次測量，得到了多組h和F，把這些數(shù)據(jù)標在F-h圖中，并用一條直線擬合，結果如圖所示。

為了方便研究，研學小組把小球簡化為質(zhì)點，并忽略空氣及軌道對小球運動的阻力，取重力加速度g=10m/s2。請根據(jù)該研學小組的簡化模型和如圖所示的F-h圖

（1）當釋放高度h=0.20m時，小球到達圓軌道最低點時的速度大小v；

（2）圓軌道的半徑R和小球的質(zhì)量m；

（3）若兩段傾斜直軌道都足夠長，為使小球在運動過程中始終不脫離圓軌道，釋放高度h應滿足什么條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，可看作質(zhì)點的物體從固定光滑斜面的頂端a以某初速度水平拋出，落在斜面底端b，運動時間為t，重力的沖量大小為I1，合外力做功為W1，若物體從a點由靜止釋放，沿斜面下滑，物體經(jīng)過時間2t到達b，重力的沖量大小為I2，合外力做功為W2，不計空氣阻力。下列判斷正確的是（　　）

A.

B.

C.斜面與水平面的夾角為

D.物體水平拋出到達b點時速度方向與水平方向夾角為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長度為l的輕桿上端連著一質(zhì)量為m的小球A（可視為質(zhì)點），桿的下端用鉸鏈固接于水平面上的O點。置于同一水平面上的立方體B恰與A接觸，立方體B的質(zhì)量為m2。施加微小擾動，使桿向右傾倒，各處摩擦均不計，而小球A與立方體B剛脫離接觸的瞬間，桿與地面夾角恰為，重力加速度為g，則下列說法正確的是（ ）

A.小球A與立方體B剛脫離接觸的瞬間A與立方體B的速率之比為1:2

B.小球A與立方體B剛脫離接觸的瞬間，立方體B的速率為

C.小球A落地時速率為

D.小球A、立方體B質(zhì)量之比為1:4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A變到狀態(tài)D，其狀態(tài)變化過程的體積V隨溫度T變化的規(guī)律如圖所示，已知狀態(tài)A時氣體的體積為V0，溫度為T0，則氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D過程中，下列判斷正確的是（ ）

A. 氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能增加

B. 氣體體積增大，單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增大

C. 若狀態(tài)D時氣體的體積為2V0，則狀態(tài)D的溫度為2T0

D. 若氣體對外做功為5J，增加的內(nèi)能為9J，則氣體放出的熱量為14J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】高空雜技表演中，固定在同一懸點的兩根長均為L的輕繩分別系著男、女演員，他們在同一豎直面內(nèi)先后從不同高度相向無初速擺下，在最低點相擁后，恰能一起擺到男演員的出發(fā)點。已知男、女演員質(zhì)量分別為M、m，女演員的出發(fā)點與最低點的高度差為，重力加速度為g，不計空氣阻力，男、女演員均視為質(zhì)點

（1）求女演員剛擺到最低點時對繩的拉力大��；

（2）若兩人接著從男演員的出發(fā)點一起無初速擺下，到達最低點時男演員推開女演員，為了使女演員恰能回到其最初出發(fā)點，男演員應對女演員做多少功？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，邊界OM與ON之間分布有垂直紙面向里的勻強磁場，邊界ON上有一粒子源S．某一時刻，從離子源S沿平行于紙面，向各個方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子（不計粒子的重力及粒子間的相互作用），所有粒子的初速度大小相等，經(jīng)過一段時間有大量粒子從邊界OM射出磁場。已知∠MON＝30°，從邊界OM射出的粒子在磁場中運動的最長時間等于T（T為粒子在磁場中運動的周期），則從邊界OM射出的粒子在磁場中運動的最短時間為（　�。�

A. TB. TC. TD. T

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