【題目】如圖所示,光滑水平面MN左端足夠遠(yuǎn)的地方有一彈性擋板P(碰撞時(shí)無(wú)能量損失),右端N與處于同一高度的水平傳送帶之間的距離可忽略,傳送帶水平部分NQ的長(zhǎng)度L=2m,傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),其速度v=2m/s。MN上放置著兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量mA=4kg、mB=1kg的小物塊A、B,開(kāi)始時(shí)A、B都靜止,A、B間壓縮一鎖定的輕質(zhì)彈簧,其彈性勢(shì)能EP=10J,F(xiàn)解除鎖定,彈簧彈開(kāi)A、B后迅速移走彈簧,g=10m/s2。求:
(1)物塊A、B被彈開(kāi)時(shí)各自的速度大;
(2)要使兩物塊能在水平面MN上發(fā)生碰撞,則小物塊B與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少為多大;
(3)若物塊A、B與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)都等于第(2)問(wèn)中的臨界值,且兩物塊碰撞后結(jié)合成整體。在此后物塊A、B 三次離開(kāi)傳送帶的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,兩物塊與傳送帶間產(chǎn)生的總熱量。
【答案】(1)vA=1m/s,vB=4m/s (2)0.4(3)72J
【解析】(1)A、B物塊被彈簧彈開(kāi)的過(guò)程中,由動(dòng)量守恒得:
由能量守恒知:
解得:vA=1m/s,vB=4m/s
(2)要使兩物塊能在水平面MN上發(fā)生碰撞,小物塊B不能在傳送帶的Q端掉下,則小物塊B在傳送帶上至多減速運(yùn)動(dòng)達(dá)Q處。
以B物塊為研究對(duì)象,滑到最右端時(shí)速度為0,據(jù)動(dòng)能定理有:
解得:μmin=0.4
(3)物塊B返回過(guò)程先加速后勻速,到達(dá)水平面MN上時(shí)的速度等于傳送帶速度,故
若兩物塊A、B在水平面MN上相向碰撞結(jié)合成整體,設(shè)共同速度為v1,根據(jù)動(dòng)量守恒有:
解得:v1=0.4m/s,方向向右。
因v1=0.4m/s<v=2m/s,所以?xún)晌飰KA、B整體滑上傳送帶后先向右減速,再向左加速回到水平面MN上,且速度與v1等值。整體與彈性擋板碰撞后再滑上傳送帶,如此重復(fù)運(yùn)動(dòng)。
兩物塊A、B整體每次在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)的距離為:
故從A、B物塊碰撞后整體在傳送帶上三次運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生的總熱量為:
若兩物塊A、B在水平面MN上同向碰撞結(jié)合成整體,設(shè)共同速度為v2,根據(jù)動(dòng)量守恒有:
解得:v2=1.2m/s,方向向右。
因v1=1.2m/s<v=2m/s,所以?xún)晌飰KA、B整體滑上傳送帶后先向右減速,再向左加速回到水平面MN上,且速度與v2等值,如此重復(fù)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)兩物塊A、B整體每次在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)的距離為:
故從A、B物塊碰撞后整體在傳送帶上三次運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生的總熱量為:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】甲、乙兩輛汽車(chē)在一條平直公路上沿直線(xiàn)同向行駛,某一時(shí)刻甲、乙兩車(chē)相遇,從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),甲車(chē)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為,乙車(chē)的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系式為,(表達(dá)式中各物理量均采用國(guó)際單位)試求:
(1)兩車(chē)速度大小相等的時(shí)刻
(2)兩車(chē)速度大小相等的時(shí)刻兩車(chē)相距的距離
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一輛汽車(chē)由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t,速度達(dá)到v,立即剎車(chē)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),又經(jīng)2t停止,則汽車(chē)在加速階段與減速階段( )
A. 加速度的方向相同
B. 速度變化量的大小相等
C. 加速度的大小相等
D. 加速階段速度變化快
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根相同的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上,導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻相同,端點(diǎn)P、Q用電阻可以忽略的導(dǎo)線(xiàn)相連。垂直于桌面的磁場(chǎng)隨時(shí)間變化,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t的關(guān)系為B=kt,比例系數(shù)k恒定(k>0)。一電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng),在滑動(dòng)過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直。t=0時(shí)刻,導(dǎo)體棒緊靠在P、Q端,在平行于導(dǎo)軌的水平外力F作用下,導(dǎo)體棒以恒定的加速度從靜止開(kāi)始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng),下列關(guān)于整個(gè)回路的電動(dòng)勢(shì)P、電流i、導(dǎo)體棒所受外力F、整個(gè)回路消耗的電功率P隨時(shí)間變化的圖象正確的是
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】“娛樂(lè)風(fēng)洞”是一種驚險(xiǎn)的娛樂(lè)項(xiàng)目。在豎直的圓筒內(nèi),從底部豎直向上的風(fēng)可把游客“吹”起來(lái),讓人體驗(yàn)太空飄浮的感覺(jué)(如圖甲)。假設(shè)風(fēng)洞內(nèi)各位置的風(fēng)速均相同且保持不變,人體水平橫躺時(shí)所受風(fēng)力的大小為其重力的2倍,站立時(shí)所受風(fēng)力的大小為其重力的。如圖乙所示,在某次表演中,質(zhì)量為m的表演者保持站立身姿從距底部高為H的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落,經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí),立即調(diào)整身姿為水平橫躺并保持,到達(dá)底部的C時(shí)速度恰好減為零。重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的有
A. A、B兩點(diǎn)間的距離為
B. 表演者從A到C的過(guò)程中始終處于失重狀態(tài)
C. 若保持水平橫躺,表演者從C返回到A的過(guò)程中風(fēng)力對(duì)人的沖量大小為
D. 若保持水平橫躺,表演者從C返回到A時(shí)風(fēng)力的瞬時(shí)功率為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,相距為d的兩平行金屬板A、B足夠大,板間電壓恒為U,有一波長(zhǎng)為λ的細(xì)激光束照射到B板中央,使B板發(fā)生光電效應(yīng),已知普朗克常量為h,金屬板B的逸出功為W,電子質(zhì)量為m,電荷量e,求:
(1)從B板運(yùn)動(dòng)到A板所需時(shí)間最短的光電子,到達(dá)A板時(shí)的動(dòng)能;
(2)光電子從B板運(yùn)動(dòng)到A板時(shí)所需的最長(zhǎng)時(shí)間.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿 x 軸正方向和負(fù)方向傳播,兩波源分別位于 x=-0.2m 和 x=1.2m 處,傳播速度均為=0.2m/s,振幅均為 A=2cm。 圖示為 t=0 時(shí)刻兩列波的圖像(傳播方向如圖所 示),此時(shí)平衡位置處于 x=0.2m 和 x=0.8m 的 P、Q 兩質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn) M 的平衡位置處于 x=0.5m 處,則下列判斷正確的是_______。
A.兩列波的周期均為 2s,且起振方向均沿 y 軸負(fù)方向
B.t=0 時(shí)刻,x=0 處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向 y 軸正方向運(yùn)動(dòng), x=0.1m 處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向 y 軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
C.t=1.5s 刻之前,質(zhì)點(diǎn) M 始終處?kù)o止?fàn)顟B(tài)
D.M 點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)后做振幅為 4cm,周期為 4s 的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
E.T=2.5s 時(shí) M 點(diǎn)處于平衡位置向 y 軸正方向運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】人站在地面上,先將兩腳彎曲,再用力蹬地,向上跳離地面.人能跳離地面的原因是( )
A. 人對(duì)地面的作用力大于地球?qū)θ说淖饔昧?/span>
B. 地面對(duì)人的作用力大于人對(duì)地面的作用力
C. 地面對(duì)人的作用力大于地球?qū)θ说囊?/span>
D. 人除受地面的彈力外,還受到一個(gè)向上的力
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列物理量中,用來(lái)描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量是
A. 電場(chǎng)力 B. 電場(chǎng)強(qiáng)度 C. 電容 D. 電動(dòng)勢(shì)
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