【題目】如圖所示,傾角θ=37的粗糙傳送帶與光滑水平面通過半徑可忽略的光滑小圓弧平滑連接,傳送帶始終以v=3m/s的速率順時針勻速轉(zhuǎn)動,A、B、C滑塊的質(zhì)量分別為mA=1kg,mB=2kg,mC=3kg,(各滑塊均可視為質(zhì)點).A、B間夾著質(zhì)量可忽略的火藥.k為處于原長的輕質(zhì)彈簧,兩端分別與BC連接.現(xiàn)點燃火藥(此時間極短且不會影響各物體的質(zhì)量和各表面的光滑程度),滑塊A6m/s的速度水平向左沖出,接著沿傳送帶向上運動,已知滑塊A與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.75,傳送帶與水平面足夠長,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)計算滑塊A沿傳送帶向上滑行的最大距離x;

(2)在滑塊B、彈簧、滑塊C相互作用的過程中,當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長時(此時滑塊A還未追上滑塊B),計算B、C的速度;

(3)若滑塊A追上滑塊B時能粘住,定量分析在AB相遇的各種可能情況下,A、B、C及彈簧組成系統(tǒng)的機械能范圍.(提示:因AB相遇時,B的速度不可預(yù)知,故粘住后AB、C及彈簧組成系統(tǒng)的機械能有各種可能值)

【答案】(1)1.5m(2)-0.6m/s;2.4m/s(3)

【解析】

(1)滑塊A沿傳送帶向上的運動的過程

由動能定理有

代入數(shù)據(jù)解得x=1.5m

(2)炸藥爆炸過程,設(shè)B獲得的速度為vB,對A、B系統(tǒng)

由動量守恒有:–mAvAmBvB=0

解得vB=3m/s

BC相互作用的過程中,設(shè)當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長時,B、C的速度分別為

由動量守恒有

由能量守恒有

解得

(3)因滑動摩擦力fμmgcosθ=6N,重力沿斜面向下的分力mgsinθ=6N.所以A到達最高點后先反向加速,當(dāng)速度達到3m/s后隨傳送帶一起(相對傳送帶靜止)返回光滑水平面

此時

A、B相遇時,B的速度不能確定,可能是–0.6m/s3m/s間的任何值.

①當(dāng)時,此時機械能損失最大,系統(tǒng)機械能最小設(shè)A、B粘連后的共同速度為v′.

由動量守恒有

解得v′=0.6m/s

系統(tǒng)機械能的最小值

②當(dāng)時,此時,機械能損失最小,

系統(tǒng)機械能的最大值

所以A、B、C及彈簧系統(tǒng)機械能范圍:9.18JE13.5J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,位于光滑水平桌面上的小滑塊PQ都可視作質(zhì)點,質(zhì)量分別為2mm。Q與輕質(zhì)彈簧相連彈簧處于原長。設(shè)開始時PQ分別以2vv初速度向右勻速運動,當(dāng)小滑塊P追上小滑塊Q與彈簧發(fā)生相互作用,在以后運動過程中,求:

彈簧具有的最大彈性勢能?

小滑塊Q的最大速度?

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【題目】利用霍爾效應(yīng)制作霍爾元件,廣泛應(yīng)用與測量和自動控制等領(lǐng)域,如圖是活兒元件的工作原理示意圖,磁感應(yīng)強度B垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示方向的電流I,CD兩側(cè)面會形成電勢差,下列說法中正確的是

A.電勢差僅與材料有關(guān)

B.僅增大磁感應(yīng)強度時,C.D兩面的電勢差變大

C.若霍爾元件中定向移動的是自由電子,則側(cè)面C電勢比側(cè)面D電勢高

D.在測定地球赤道上方的地磁場強弱時,元件的工作面應(yīng)保持水平方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示.O1、O3固定在同一轉(zhuǎn)軸上,輪O1、O2用皮帶連接且不打滑.O1、O2 、O3三個輪的邊緣各取一點ABC,已知三個輪的半徑比r1r2r3=211 ,求:

(1) A、B、C三點的線速度大小之比vAvBvC

(2) A、BC三點的角速度之比ωAωBωC

(3) A、BC三點的向心加速度大小之比aAaBaC

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)做實驗探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系,并測量彈簧的勁度系數(shù)k

他先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上,然后將分度值是1mm的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè),并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺面上.當(dāng)彈簧自然下垂時,指針指示的刻度數(shù)值記作L0;彈簧下端掛一個50g的鉤碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作L1;彈簧下端掛兩個50g的鉤碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作L2……,掛七個50g的鉤碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作L7

(1)為充分利用測量數(shù)據(jù),該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差,分別計算出了三個差值:d1=L4-L0=6.90 cm,d2=L5-L1=6.90 cm,d3=L6-L2=7.00 cm.則第四個差值d4_________cm.

(2)根據(jù)以上差值,可以求出每增加50g鉤碼,彈簧平均伸長量ΔL__________cm.

(3)彈簧的勁度系數(shù)k__________N/m(g9.8m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點火,使其沿橢圓軌道2運行,最后再次點火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道12相切于p點,軌道2、3相切于Q點,如圖所示,則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時,以下說法正確的是( 。

A. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點時的速率小于它在軌道3上經(jīng)過Q點時的速率

B. 衛(wèi)星在圓軌道3上運行的速率大于在圓軌道1上運行的速率

C. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度

D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度小于它在軌道3上經(jīng)過Q點時的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,P是水平面上的圓弧凹槽.從高臺邊B點以速度v0水平飛出的小球,恰能從固定在某位置的凹槽的圓弧軌道的左端A沿圓弧切線方向進入軌道.O是圓弧的圓心,θ1是OA與豎直方向的夾角,θ2是BA與豎直方向的夾角.則( )

A.cotθ1tanθ2=2

B.tanθ1tanθ2=2

C.cotθ1cotθ2=2

D.tanθ1cotθ2=2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下說法正確的是(  )

A. 大量分子做無規(guī)則運動,速率有大有小,但是分子的速率按中間少,兩頭多的規(guī)律分布

B. 一定質(zhì)量的理想氣體,溫度升高時,分子平均動能增大,氣體的壓強不一定增大

C. 由于液體表面層分子間平均距離大于液體內(nèi)部分子間平均距離,液體表面存在張力

D. 空氣相對濕度越大時,空氣中水蒸氣壓強越接近飽和氣壓,水蒸發(fā)越快

E. 用油膜法測出油分子的直徑后,要測定阿伏伽德羅常數(shù),只需要再知道油的摩爾體積即可

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2003年10月15日北京時間9時正,我國“神舟”五號飛船載著我國首位太空人楊利偉在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,10min后“神舟”五號飛船準(zhǔn)確進入預(yù)定軌道。在北京航天指揮控制中心的調(diào)度下,我國陸海空航天測控網(wǎng)對飛船進行了持續(xù)的跟蹤、測量與控制,截至10月16日零點,“神舟”五號載人飛船已按預(yù)定軌道環(huán)繞地球10圈。若地球質(zhì)量、半徑和萬有引力恒量G均已知,根據(jù)以上數(shù)據(jù)資料可以估算出“神舟”五號飛船的( 。

A. 離地高度B. 環(huán)繞動能C. 發(fā)射速度D. 所受的向心力

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