【題目】如圖甲所示，一質(zhì)量為ma的滑塊(可看成質(zhì)點(diǎn))固定在半徑為R的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A點(diǎn)，另一質(zhì)量為mb的滑塊(可看成質(zhì)點(diǎn))靜止在軌道的底端B處，A點(diǎn)和圓弧對(duì)應(yīng)的圓心O點(diǎn)等高。

（1）若圓弧的底端B與水平光滑平面連接(足夠長(zhǎng))，mb靜止于B點(diǎn)，ma從靜止開始釋放，假設(shè)兩滑塊碰撞時(shí)無機(jī)械能損失，且兩滑塊能發(fā)生兩次碰撞，試證明：3ma<mb。

（2）若圓弧的底端B與水平傳送帶平滑連接，如圖乙所示。已知ma=mb=1kg，R=0.8 m，傳送帶逆時(shí)針勻速運(yùn)行的速率為v0=1 m/s，B點(diǎn)到傳送帶水平面右端點(diǎn)C的距離為L=2 m。mb靜止于B點(diǎn)，ma從靜止開始釋放，滑塊ma與mb相碰后立即結(jié)合在一起(設(shè)為mc)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)mc運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。求mc從開始運(yùn)動(dòng)到與傳送帶的速度相同的過程中由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。(g=10 m/s2)

【答案】（1）見解析（2）9J

【解析】

(1)兩滑塊碰撞時(shí)動(dòng)量守恒mava=mava′＋mbvb′

無機(jī)械能損失ma=mava′2＋mbvb′2

解得：va′=

解得：vb′=

要想發(fā)生兩次碰撞必須滿足：－va′>vb′代入可得：3ma<mb

(2)機(jī)械能守恒magR=

滑塊ma與mb相碰后結(jié)合在一起，動(dòng)量守恒mav1=mcv2

從B運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，由動(dòng)能定理可得：

－fL=0－mc

f=mca，－v0=v2－at

mc向右運(yùn)動(dòng)：s1=v2t－at2

傳送帶向左運(yùn)動(dòng)：s2=v0t

Q=fs相對(duì)=f(s1＋s2)=9J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】焰火晚會(huì)上，萬發(fā)禮花彈點(diǎn)亮夜空，如圖所示為豎直放置的炮筒在發(fā)射禮花彈。炮筒的長(zhǎng)度為1m，每個(gè)禮花彈質(zhì)量為1kg(在炮筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中看作質(zhì)量不變)，禮花彈在炮筒中受到重力高壓氣體的推力和炮筒內(nèi)阻力的作用。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>10m/s2，發(fā)射過程中高壓氣體對(duì)禮花彈做功900J，禮花彈離開炮簡(jiǎn)口時(shí)的動(dòng)能為800J。禮花彈從炮筒底部豎直運(yùn)動(dòng)到炮筒口的過程中，下列判斷正確的是

A. 重力勢(shì)能增加800J

B. 克服炮筒內(nèi)阻力做功90J

C. 克服炮筒內(nèi)阻力做功無法計(jì)算

D. 機(jī)械能增加800J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上復(fù)寫紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近處，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口方向分別平移距離x、2x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球分別撞在木板上得到痕跡B、C。若木板每次移動(dòng)距離x=15.00 cm，測(cè)得A、B間距離y1=4.78 cm，B、C間距離y2=14.58 cm。（取重力加速度g=9.8 m/s2）

（1）小球初速度的表達(dá)式為v0=________。（用題給物理量符號(hào)表示）

（2）小球初速度的測(cè)量值為________m/s。（保留兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用粗細(xì)均勻的電阻絲做成的直角三角形金屬框abc，放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向平行于ab邊向上。若如圖甲所示，金屬框繞ab邊向紙面外以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（從上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)），圖示位置c、a兩點(diǎn)的電勢(shì)差為，從圖示位置轉(zhuǎn)90°過程中通過ab邊的電荷量為q。若如圖乙所示，金屬框繞bc邊向紙面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圖示位置時(shí)c、a兩點(diǎn)的電勢(shì)差為，從圖示位置轉(zhuǎn)90°過程中通過ab邊的電荷量為。已知bc、ab邊的長(zhǎng)度都為l，金屬框的總電阻為R。下列判斷正確有是（ ）

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可知，處于自然狀態(tài)的水都是往低處流的，當(dāng)水不再流動(dòng)時(shí)，水面應(yīng)該處于同一高度。在著名的牛頓“水桶實(shí)驗(yàn)”中發(fā)現(xiàn)：將一桶水繞豎直固定中心轉(zhuǎn)軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)水面呈凹狀，水桶截面如圖所示。這一現(xiàn)象可解釋為，以桶為參考系，其中的水除受重力外，還受到一個(gè)與轉(zhuǎn)軸垂直的“力”，其方向背離轉(zhuǎn)軸，大小與到軸的垂直距離成正比。水面上的一個(gè)小水滴在該力作用下也具有一個(gè)對(duì)應(yīng)的“勢(shì)能”，在重力和該力的共同作用下，水面上相同質(zhì)量的小水滴最終將具有相同的總勢(shì)能。根據(jù)以上信息可知，下列說法中正確的是

A. 該“力”對(duì)水面上小水滴做功與路徑有關(guān)

B. 小水滴沿水面向上移動(dòng)時(shí)，該“勢(shì)能”增加

C. 小水滴沿水面向上移動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能的增加量大于該“勢(shì)能”的減少量

D. 水面上的小水滴受到重力和該“力”的合力一定與水滴所在水面垂直

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】通過靜電場(chǎng)和引力場(chǎng)的比較，可以進(jìn)一步認(rèn)識(shí)“場(chǎng)”的性質(zhì)。

（1）地球視為質(zhì)量分布均勻的球體，已知地球質(zhì)量為，引力常量為。

a.仿照電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，試寫出地球外部距離地心處“引力場(chǎng)強(qiáng)”的表達(dá)式，并指出其方向；

b.如圖甲所示，設(shè)地表和離地表高度處的引力場(chǎng)強(qiáng)大小分別為，已知地球半徑，請(qǐng)估算的值（保留1位有效數(shù)字），這一結(jié)果說明什么；

（2）在研究點(diǎn)電荷周圍的靜電場(chǎng)時(shí)，空間范圍比帶電體的線度大得多，不能簡(jiǎn)單利用以上處理辦法。如圖乙所示，帶電量為的點(diǎn)電荷固定不動(dòng)，在處分別由靜止釋放兩個(gè)不同的帶正電粒子，只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到B處。請(qǐng)自設(shè)必要的物理量，分析說明：

a.在AB過程中，若它們所用的時(shí)間相同，則需要滿足什么條件？

b.在AB過程中，若它們動(dòng)量的變化相同，又需要滿足什么條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在某個(gè)絕緣粗糙轉(zhuǎn)盤上依次放著相同材料制成的質(zhì)量都為m的三個(gè)小物塊a、b、c，三者到中軸的距離之比為1：2：3．其中a、b帶正電，電荷量分別是q1和q2，c不帶電，不考慮a、b之間微弱的庫(kù)侖力�？臻g中有一豎直向上大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知三個(gè)小物體隨著轉(zhuǎn)盤緩慢逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視），某一時(shí)刻，三者一起相對(duì)轉(zhuǎn)盤滑動(dòng)（不考慮物塊對(duì)磁場(chǎng)的影響）。則下列說法中正確的是（　　）

A. 和之比為2：1

B. 和之比為4：1

C. 若考慮微弱的庫(kù)侖力，則可能是a先滑動(dòng)

D. 若順時(shí)針緩慢加速轉(zhuǎn)，則a、b兩個(gè)物塊中一定是b先滑動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在E＝103 V/m的水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑半圓形絕緣軌道CPN豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道MN平滑連接，半圓軌道所在豎直平面與電場(chǎng)線平行，其半徑R＝40 cm，一帶正電荷q＝3×10－4 C的小滑塊質(zhì)量為m＝40 g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0．5，小滑塊運(yùn)動(dòng)過程中所帶電荷量保持不變，取g＝10 m/s2�；瑝K在水平軌道上某點(diǎn)由靜止釋放后，恰好能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)C，問：

（1）小滑塊是在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放的？

（2）小滑塊經(jīng)過C點(diǎn)后落地，落地點(diǎn)離N點(diǎn)的距離多大？

（3）小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)軌道的最大壓力有多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，“秋千擺“擺繩的一端系于O點(diǎn)，另一端打一個(gè)比較大的結(jié)，便于游戲者(視為質(zhì)點(diǎn))騎跨。繩的質(zhì)量、空氣阻力均不計(jì)。在擺繞O點(diǎn)沿豎直平面從P點(diǎn)擺至Q點(diǎn)的過程中，游戲者

A. 所受拉力不變B. 動(dòng)能始終不變

C. 機(jī)械能先減少后增加D. 重力勢(shì)能先減小后增加

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案