下圖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,傳送帶長度L=4.0m,皮帶輪沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動,帶動皮帶以恒定速率v=3.0m/s勻速傳動。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連線方向向B運(yùn)動,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)繩受擾動而突然斷開,彈簧伸展,從而使C與A、B分離;瑝KC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與傳送帶之間的動摩擦因數(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)彈簧的彈性勢能Ep;
(3)若每次實(shí)驗(yàn)開始時(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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(1)滑塊C滑上傳送帶后做勻加速運(yùn)動,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)動學(xué)公式 ① (1分)
②(1分)
③(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,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,由動量守恒定律
mv0=2mv1 ④(1分)
2 mv1=2mv2+mvC ⑤(1分)
由動量守恒規(guī)律 ⑥(2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)律和動量守恒定律 ⑦(1分)
⑧(1分)
由能量守恒規(guī)律 ⑨(2分)
由運(yùn)動學(xué)公式 ⑩(2分)
解得: (2分)
說明:其他方法解答正確也給分。
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖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,傳送帶長度L=4.0m,皮帶輪沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動,帶動皮帶以恒定速率v=3.0m/s勻速傳動.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連線方向向B運(yùn)動,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)繩受擾動而突然斷開,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與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.20,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;
(2)求滑塊B、C用細(xì)繩相連時(shí)彈簧的彈性勢能Ep;
(3)若每次實(shí)驗(yàn)開始時(shí)彈簧的壓縮情況相同,要使滑
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科目:高中物理 來源:2011屆重慶市萬州二中高三12月月考(理綜)物理部分 題型:計(jì)算題
如圖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,傳送帶長度L=4.0m,皮帶輪沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動,帶動皮帶以恒定速率v=3.0m/s勻速傳動.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連線方向向B運(yùn)動,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)繩受擾動而突然斷開,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與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.20,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。
(2)求滑塊B、C用細(xì)繩相連時(shí)彈簧的彈性勢能Ep;
(3)若每次實(shí)驗(yàn)開始時(shí)彈簧的壓縮情況相同,要使滑
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