【題目】如圖所示,足夠長的光滑水平軌道AB的左端與足夠長的傾角為37°的傳送帶相接(滑塊經(jīng)過此位置滑上傳送帶時機械能無損失),傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動,皮帶運動速度v0=2m/s;右邊是光滑豎直半圓軌道,半徑R=0.8m。用輕質(zhì)細線連接可看作質(zhì)點的甲、乙兩滑塊,中間夾一輕質(zhì)壓縮彈簧,彈簧壓縮時的彈性勢能為72J,彈簧與甲、乙兩滑塊不拴連。甲的質(zhì)量為m1=3kg,甲、乙均靜止在水平軌道上:(重力加速度大小g取10m/s2,sin37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)固定乙滑塊,燒斷細線,求甲滑塊離開彈簧后進入半圓軌道通過D點時對軌道的壓力大。
(2)固定甲滑塊,燒斷細線,乙滑塊離開彈簧后在傳送帶上滑行的最遠距離(相對于A點)為s=8m,設(shè)傳送帶與乙滑塊間動摩擦因數(shù)為0.5,求滑塊乙的質(zhì)量;
(3)甲、乙兩滑塊均不固定,燒斷細線以后,撤去彈簧,乙滑塊離開彈簧時速度大小為m/s,問甲滑塊和乙滑塊能否再次在AB面上發(fā)生水平碰撞?若碰撞,求再次碰撞前瞬間甲、乙兩滑塊的速度;若不會碰撞,說明原因。(乙滑塊質(zhì)量為第二問中所求的值)
【答案】(1);(2)1kg;(3)甲的速度為,乙的速度為,甲和乙能再次在AB面上發(fā)生水平碰撞
【解析】
(1)固定乙,燒斷細線,甲離開彈簧的速度滿足
甲從B運動到D過程中據(jù)動能定理有
甲在D點:
聯(lián)立得
N=30N
由牛頓第三定律知
(2)乙滑上傳送帶做勻減速運動,開始
后加速度
由運動學(xué)公式:
,
得
v=12m/s
由機械能守恒定律得彈簧壓縮時的彈性勢能
解得乙的質(zhì)量
m2=1kg
(3)甲、乙均不固定,燒斷細線以后:
據(jù)題意
,
解得
之后甲沿軌道上滑,設(shè)上滑的最高點高度為h,則
,
得h=0.6m<0.8m,滑不到與圓心等高位置就會返回,返回AB面上時速度大小仍然是
乙滑上傳送帶,因>2m/s,則乙先做加速度
的勻減速運動,后做加速度
的勻減速運動,然后返回做加速度
的勻加速運動
上升的位移
下降時
,
解得
甲和乙能再次在AB面上發(fā)生水平碰撞
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【題目】如圖所示,一塊橡皮用細線懸掛于O點,現(xiàn)用一支鉛筆貼著細線的左側(cè)水平向右以速度v勻速移動,移動過程中鉛筆的高度始終不變。鉛筆移動到圖中虛線位置時( 。
A.橡皮的速度豎直向上B.橡皮的速度可能小于v
C.橡皮豎直方向的速度大小為D.橡皮水平方向的速度大小為v
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【題目】如圖所示,一位重480N的演員,懸掛在繩上。若AO繩與水平方向的夾角為,BO繩水平,則AO、BO兩繩受到的力各為多大?若B點位置往上移動,則BO繩的拉力如何變化?(孩子:你可能需要用到的三角函數(shù)有:,,,)
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【題目】如圖所示,水平線OO′在某豎直平面內(nèi),距地面高度為h,一條長為l(l<h)的輕繩兩端分別系小球A和B,小球A在水平線OO′上,豎直向上的外力作用在A上,A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)從OO′上另一點靜止釋放小球1,當(dāng)小球1下落至與小球B等高位置時,從OO′上靜止釋放小球A和小球2,小球2在小球1的正上方( )
A.小球1將與小球B同時落地
B.h越大,小球A與小球B的落地時間差越小
C.在小球B下落過程中,輕繩對B的拉力豎直向上
D.在小球1落地前,小球1與2之間的距離越來越大
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【題目】用多用電表(內(nèi)置電源電動勢為E)、電壓表(內(nèi)阻為RV)、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等器材,完成下列實驗:
(1)將多用表的選擇開關(guān)置于“×1k“擋,然后把多用表紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)多用表的歐姆調(diào)零旋鈕,使多用表指針指向“0”位置。此時多用表的指針偏向表盤最______(填“左“或“右”)位置,然后斷開表筆,此后不再改變選擇開關(guān),也不再轉(zhuǎn)動歐姆調(diào)零旋鈕;
(2)把多用表、滑動變阻器、電壓表三者串聯(lián)起來,如果圖示的接線是正確的,那么與多用表a接線柱相接的是__________(填“紅”或“黑”)表筆;
(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器,觀察多用表指針,發(fā)現(xiàn)當(dāng)多用表讀數(shù)增大時,電壓表讀數(shù)隨之________(填“增大”或“減小”);
(4)在調(diào)節(jié)滑動變阻器過程中,歐姆表最小讀數(shù)為12.0kΩ,對應(yīng)電壓表讀教為4.0V;歐姆表最大讀數(shù)為15.0kΩ,此時指針剛好指向正中央刻度,由此可知電壓表的內(nèi)阻為RV=_______kΩ,多用表內(nèi)部電源的電動勢E=_______V,滑動變阻器接入電路的電阻最大值為Rm=_______kΩ。
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【題目】在坐標(biāo)-x0到x0之間有一靜電場,x軸上各點的電勢φ隨坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖所示,一電荷量為e的質(zhì)子從-x0處以一定初動能僅在電場力作用下沿x軸正向穿過該電場區(qū)域.則該質(zhì)子( )
A.在-x0~0區(qū)間一直做加速運動
B.在0~x0區(qū)間受到的電場力一直減小
C.在-x0~0區(qū)間電勢能一直減小
D.在-x0~0區(qū)間電勢能一直增加
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【題目】如圖所示,A、B質(zhì)量分別為m和M,B系在固定于墻上的水平輕彈簧的另一端,并置于光滑的水平面上,彈簧的勁度系數(shù)為k,將B向右拉離彈簧原長位置x后,無初速度釋放,在以后的運動中A、B保持相對靜止,則在彈簧恢復(fù)原長的過程中( )
A.A受到的摩擦力最大值為B.A受到的摩擦力最大值為
C.摩擦力對A做功為D.摩擦力對A做功為
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【題目】用如圖所示的裝置來驗證動量守恒定律;瑝K在氣墊導(dǎo)軌上運動時阻力不計,其上方擋光條到達光電門D(或E),計時器開始計時;擋光條到達光電門C(或F),計時器停止計時。實驗主要步驟如下:
a.用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB;
b.給氣墊導(dǎo)軌通氣并調(diào)整使其水平;
c.調(diào)節(jié)光電門,使其位置合適,測出光電門C、D間的水平距離L;
d.A、B之間緊壓一輕彈簧(與A、B不粘連),并用細線拴住,如圖靜置于氣墊導(dǎo)軌上;
e.燒斷細線,A、B各自運動,彈簧恢復(fù)原長前A、B均未到達光電門,從計時器上分別讀取A、B在兩光電門之間運動的時間tA、tB。
(1)實驗中還應(yīng)測量的物理量x是______________________(用文字表達)。
(2)利用上述測量的數(shù)據(jù),驗證動量守恒定律的表達式是:
____________________________________________(用題中所給的字母表示)。
(3)利用上述數(shù)據(jù)還能測出燒斷細線前彈簧的彈性勢能Ep=__________________(用題中所給的字母表示)。
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【題目】電源、開關(guān)、平行板電容器連成如圖所示電路.閉合開關(guān)S,電源對電容器充電后,電容器帶電量為Q,板間電壓為U,板間電場強度大小為E0.則下列說法正確的是( )
A. 若將A板下移少許,Q增大;U減;E0不變
B. 若將A板下移少許,Q不變;U減;E0減小
C. 若斷開開關(guān),將A板下移少許,Q增大;U不變;E0增大
D. 若斷開開關(guān),將A板下移少許,Q不變;U減;E0不變
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