【題目】如圖,水平平臺(tái)BC的右端與傾角θ=的足夠長(zhǎng)斜面CD相接,左端緊鄰水平傳送帶上表面AB,AB長(zhǎng)L1=9m,BC長(zhǎng)L2=11m,水平傳送帶始終以v'=6m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量m1=2kg的小滑塊P以m/s的水平向右速度從A端沖上傳送帶,在B端與質(zhì)量m2=1kg的靜止小滑塊Q發(fā)生了時(shí)間極短的彈性碰撞。已知兩滑塊與傳送帶和平臺(tái)的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u1=0.2,Q與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為u2=0.5,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)、滑塊通過(guò)C點(diǎn)前后速率不變。(重力加速度g=10m/s2,sin=0.6,cos=0.8,若需要將開(kāi)平方根,可認(rèn)為:=10.8)。求:
(1)碰撞后瞬間,P、Q各自的速度大。
(2)從A到B的過(guò)程中,P與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量;
(3)平臺(tái)對(duì)Q的摩擦力的總沖量。
【答案】(1)v2=3m/s,v3=12m/s;(2)14.4J;(3),方向水平向右
【解析】
(1)碰前,假設(shè)P的速度始終大于v′,且P到達(dá)B端的速度為v1,對(duì)P,由牛頓第二定律有
代數(shù)據(jù)得
由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有
代入數(shù)據(jù)得
因
故假設(shè)成立,設(shè)P、Q碰后瞬間的速度分別為v2、v3,碰撞過(guò)程中,系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒,有
代入數(shù)據(jù)解得
(2)設(shè)P在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有
代入數(shù)據(jù)得
傳送帶在時(shí)間t內(nèi)的位移為
P相對(duì)傳送帶的路程為
P與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量為
代入數(shù)據(jù)解得
(3)假設(shè)P、Q不再發(fā)生第二次碰撞,設(shè)P在平臺(tái)上發(fā)生的位移為x1,由動(dòng)能定理有
代入數(shù)據(jù)得
設(shè)Q滑到C點(diǎn)時(shí)的速度為vC,由動(dòng)能定理有
代人數(shù)據(jù)得
在傾斜軌道CD上,由于
故Q要返回平臺(tái),設(shè)Q在CD上發(fā)生的最大位移為x2,回到C點(diǎn)時(shí)速度大小為v4。由動(dòng)能定理有
代入數(shù)據(jù)得
設(shè)Q在平臺(tái)上向左發(fā)生的位移為x3,由動(dòng)能定理有
代入數(shù)據(jù)得
因
故假設(shè)成立,P、Q不再發(fā)生第二次碰撞,設(shè)Q向右、向左運(yùn)動(dòng)時(shí),摩擦力的沖量分別為I1、I2,以向右為正方向,由動(dòng)量定理有
平臺(tái)對(duì)Q的摩擦力的總沖量為
代數(shù)據(jù)解得
方向水平向右。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,固定在水平面上間距為的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌,垂直于導(dǎo)軌放置的兩根金屬棒和長(zhǎng)度也為、電阻均為,兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。兩端通過(guò)開(kāi)關(guān)與電阻為的單匝金屬線圈相連,線圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場(chǎng),磁通量變化率為常量。圖中虛線右側(cè)有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。的質(zhì)量為,金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),電阻忽略不計(jì)。
(1)閉合,若使保持靜止,需在其上加多大的水平恒力,并指出其方向;
(2)斷開(kāi),在上述恒力作用下,由靜止開(kāi)始到速度大小為的加速過(guò)程中流過(guò)的電荷量為,求該過(guò)程安培力做的功。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,傾角為θ=37°的足夠長(zhǎng)斜面上,質(zhì)量m=1kg的小物體在沿斜面向上的拉力F=14N作用下,由斜面底端從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),2s后撤去F,前2s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示.求:(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)小物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)撤去力F后1.8s時(shí)間內(nèi)小物體的位移.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,直角坐標(biāo)系xOy的II、III象限存在方向沿a軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)、場(chǎng)強(qiáng)大小為E;I、IV象限存在一個(gè)圓心在O1(b,0)且與y軸相切于O點(diǎn)的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直于坐標(biāo)平面。從x軸上P(-a,0)點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子,粒子穿出磁場(chǎng)的位置為Q。已知=,粒子重力不計(jì)、大小可忽略。求:
(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向;
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,底座A上裝有一根長(zhǎng)桿,總質(zhì)量為M,桿上套有質(zhì)量為m的環(huán)B,它與桿有摩擦,當(dāng)環(huán)沿桿下滑的過(guò)程中,底座對(duì)地面的壓力將可能 ( )
A. 等于(M+m)g
B. 小于(M+m)g
C. 大于(M+m)g
D. 無(wú)法判斷
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】由運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d的圖像可知
A.時(shí)刻a、b兩質(zhì)點(diǎn)相遇
B.時(shí)刻c、d兩質(zhì)點(diǎn)共速
C.從到時(shí)間內(nèi),b和d兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的速率先減小后增大
D.從到時(shí)間內(nèi),a、b兩質(zhì)點(diǎn)平均速度相同,c、d兩質(zhì)點(diǎn)平均速度相同
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3V、0.2A”小燈泡的伏安特性曲線,燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V.
(1)實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下圖中的________(填字母代號(hào))
A. B. C. D.
(2)按照實(shí)驗(yàn)要求在圖(a)中畫(huà)出實(shí)物連線圖________.
(3)在《描繪小燈泡伏安特性曲線》實(shí)驗(yàn)中選擇“3V,0.5A”的小燈泡作為研究對(duì)象,備有下列器材:
A.電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻1Ω)
B.電流表(量程0~3A,內(nèi)阻1Ω)
C.電壓表(量程0~15V,內(nèi)阻約10kΩ)
D.電壓表(0~3 V,內(nèi)阻約2kΩ)
E.滑動(dòng)變阻器(阻值0~100Ω)
F.滑動(dòng)變阻器(阻值0-10Ω)
G.電源E=6V
H.開(kāi)關(guān)
I.導(dǎo)線若干
(4)為了測(cè)量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表________,電壓表_______,滑動(dòng)變阻器__________(填序號(hào))
(5)在本實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用___________(填“分壓”或“限流”)接法,電流表應(yīng)采用______(填“內(nèi)”、“外”)接法小燈泡,如果用實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)求電阻,則測(cè)量結(jié)果比真實(shí)數(shù)值要________(選填“大”或“小”)。
(6)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如下一組U和I的數(shù)據(jù):
編號(hào) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
U(V) | 0.20 | 0.60 | 1.00 | 1.40 | 1.80 | 2.20 | 2.60 | 3.00 |
I(A) | 0.020 | 0.060 | 0.100 | 0.140 | 0.170 | 0.190 | 0.200 | 0.205 |
①在圖上畫(huà)出U-I圖線______。
②從圖線上可以看出,當(dāng)功率逐漸增大時(shí),燈絲電阻的變化情況是______ ;這表明導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而__________
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于UAB=和WAB=qUAB的理解,正確的是( )
A.電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差和兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷的電荷量q成反比
B.在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間沿不同路徑移動(dòng)相同電荷,路徑長(zhǎng)時(shí)WAB較大
C.UAB與q、WAB無(wú)關(guān),甚至與是否移動(dòng)電荷都沒(méi)有關(guān)系
D.WAB與q、UAB無(wú)關(guān),與電荷移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】其學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合力的關(guān)系。裝置中的鋁箱下端連接紙帶,砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小,鋁箱向上運(yùn)動(dòng)的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出,現(xiàn)保持鋁箱總質(zhì)量不變,逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),得到多組a、F值(F為力傳感器的示數(shù),等于懸掛滑輪繩子的拉力),不計(jì)滑輪的重力。
(1)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出了a-F關(guān)系圖線如圖乙所示,則由該圖象可得鋁箱總質(zhì)量_____,重力加速度_____。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量M較大導(dǎo)致a較大時(shí),實(shí)得到的加速度a的值可能是____(填選項(xiàng)前的字母)
A、 B、 C、 D、
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