【題目】研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),常常用到光電計(jì)時(shí)器.如圖所示,當(dāng)有不透光的物體通過光電門時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示出物體的擋光時(shí)間.光滑水平導(dǎo)軌MN上放置兩個(gè)物塊AB,左端擋板處有一彈射裝置P,右端N處與水平傳送帶平滑連接,將兩個(gè)寬度為d=3.6×10-3m的遮光條分別安裝在物塊AB上,且高出物塊,并使遮光條在通過光電門時(shí)擋光.傳送帶水平部分的長(zhǎng)度L=9.0m,沿逆時(shí)針方向以恒定速度v=6.0m/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng).物塊B與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù),物塊A的質(zhì)量(包括遮光條)為mA =2.0kg.開始時(shí)在AB之間壓縮一輕彈簧,鎖定其處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)解除鎖定,彈開物塊AB,迅速移去輕彈簧.兩物塊第一次通過光電門,物塊A通過計(jì)時(shí)器顯示的讀數(shù)t1=9.0×10-4s,物塊B通過計(jì)時(shí)器顯示的讀數(shù)t2=1.8×10-3s,重力加速度g10m/s2,試求:

(1)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep

(2)物塊B在傳送帶上滑行的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能;

(3) 若物體B返回水平面MN后與被彈射裝置P彈回的A在水平面上相碰,碰撞中沒有機(jī)械能損失,則彈射裝置P必須對(duì)A做多少功才能讓B碰后從Q端滑出.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)解除鎖定,彈開物塊AB后,兩物體的速度大小新課標(biāo)第一網(wǎng)

vA=m/s

vB=m/s

由動(dòng)量守恒有 mAvA=mBvB

mB=4.0 kg

彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能

(2)B滑上傳送帶先向右做勻減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減為零時(shí),向右滑動(dòng)的距離最遠(yuǎn)。

由牛頓第二定律得:

所以B的加速度:a= 2.0m/s2

B向右運(yùn)動(dòng)的距離:1.0m <9.0米物塊將返回

向右運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:

傳送帶向左運(yùn)動(dòng)的距離為:6.0m

B相對(duì)于傳送帶的位移為:

物塊B沿傳送帶向左返回時(shí),所用時(shí)間仍然為t1,位移為x1

B相對(duì)于傳送帶的位移為:

物塊B在傳送帶上滑行的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能:

96J

(3) 設(shè)彈射裝置給A做功為W,

AB碰相碰,碰前B的速度向左為 ,碰后的速度設(shè)為

規(guī)定向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得:

碰撞過程中,沒有機(jī)械能損失:

B要滑出平臺(tái)Q端,由能量關(guān)系有:.

所以由得W>84J

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】如圖所示,真空中有一邊長(zhǎng)為a的正立方體,在圖中A、C、F三個(gè)頂點(diǎn)放上電荷量相等的負(fù)點(diǎn)電荷q,已知靜電力常量為k,設(shè)無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,下列說法正確的是(

A. A處點(diǎn)電荷受到另兩個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)其作用力的合力大小為

B. B點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為

C. D、E、G三點(diǎn)電勢(shì)相等

D. 將一電子先后置于H點(diǎn)和B點(diǎn),電子在H點(diǎn)的電勢(shì)能小于其在B點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,R1=20Ω, R2= 30Ω,C為電容器,已知通過R1的正弦交流電如圖2所示,則( )

A. 交流電的頻率為0.02Hz

B. 原線圈輸入電壓的最大值為282.8V

C. 電阻R2的電功率約為6.67W

D. 通過R3的電流始終為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】20131221時(shí)30分,嫦娥三號(hào)探測(cè)器由長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,首次實(shí)現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察。嫦娥三號(hào)的部分飛行軌道示意圖如圖所示。假設(shè)嫦娥三號(hào)在圓軌道和橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),只受到月球的萬有引力。下列說法中正確的是(

A. 嫦娥三號(hào)沿橢圓軌道從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過程中,速度逐漸變小

B. 嫦娥三號(hào)沿橢圓軌道從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過程中,月球的引力對(duì)其做負(fù)功

C. 若已知嫦娥三號(hào)在圓軌道上運(yùn)行的半徑、周期和引力常量,則可計(jì)算出月球的密度

D. 嫦娥三號(hào)在橢圓軌道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)和在圓形軌道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是( 。

A. 235裂變成氙136和鍶90并放出9個(gè)中子

B. 一塊純凈的放射性元素的礦石,經(jīng)過一個(gè)半衰期以后,它的總質(zhì)量?jī)H剩下一半

C. 石墨在反應(yīng)堆起到降低核反應(yīng)速度的作用

D. 較重的核分裂成中等質(zhì)量大小的核,核子的比結(jié)合能會(huì)增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,是某電磁泵的結(jié)構(gòu)示意圖,豎直面上的矩形鐵芯留有縫隙,縫隙間垂直嵌入橫截面為矩形的金屬泵溝(泵溝是閉合的環(huán)形,圖中只畫出了一部份),泵溝與鐵芯間絕緣,泵溝內(nèi)是液態(tài)金屬,它的左右側(cè)接有電極。圖乙給出了繞組的繞線和整個(gè)電路的連接情況。由此可判斷,當(dāng)接通交流電源后,泵溝內(nèi)的液態(tài)金屬流動(dòng)的情況是

圖甲 圖乙

A. 始終由內(nèi)流向外 B. 始終由外流向內(nèi)

C. 內(nèi)外來回流動(dòng) D. 不會(huì)流動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在MN右側(cè)有一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).在磁場(chǎng)中的A點(diǎn)有一靜止鐳核(),A點(diǎn)距MN的距離OA=dD為放置在MN邊緣的粒子接收器,接收器位置距OA直線的距離也為d 發(fā)生衰變時(shí),放出某粒子x后變?yōu)橐浑焙耍?/span>),接收器D恰好接收到了沿垂直于MN方向射來的粒子x.(取原子質(zhì)量單位用表示,電子電量用e表示).

1)寫出上述過程中的核衰變方程(要求寫出x的具體符號(hào)),并確定粒子x的軌跡圓半徑;

2)求出射出的粒子x的速度大。

3)若衰變時(shí)釋放的核能全部轉(zhuǎn)化成生成物的動(dòng)能,求該衰變過程的質(zhì)量虧損.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)人把質(zhì)量為m的石塊,從距地面高為h處,以初速度v0斜向上拋出。以水平地面處為勢(shì)能零點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,則: ( )

A. 石塊離開手的時(shí)刻機(jī)械能為

B. 石塊剛落地的時(shí)刻動(dòng)能為

C. 人對(duì)石塊做的功是

D. 人對(duì)石塊做的功是

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在豎直平面內(nèi)由 圓弧AB 圓弧BC組成的光滑固定軌道,兩者在最低點(diǎn)B平滑連接。AB弧的半徑為R,BC弧的半徑為 。一小球在A點(diǎn)正上方與A相距 處由靜止開始自由下落,經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)。

1)求小球在B、A兩點(diǎn)的動(dòng)能之比;

2)通過計(jì)算判斷小球能否沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)。

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