圖19所示為某種彈射裝置的示意圖.光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接.傳送帶長度L=4.0m.皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動.帶動皮帶以恒定速率v=3.0m/s勻速傳動.三個質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A.B.C置于水平導(dǎo)軌上.開始時滑塊B.C之間用細(xì)繩相連.其間有一壓縮的輕彈簧.處于靜止?fàn)顟B(tài).滑塊A以初速度v0=2.0m/s沿B.C連線方向向B運(yùn)動.A與B碰撞后粘合在一起.碰撞時間極短.可認(rèn)為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零.因碰撞使連接B.C的細(xì)繩受擾動而突然斷開.彈簧伸展.從而使C與A.B分離.滑塊C脫離彈簧后以速度vC=2.0m／s滑上傳送帶.并從右端滑出落至地面上的P點.已知滑塊C與傳送帶之問的動摩擦因數(shù).重力加速度g取10m／s2. (1)求滑塊c從傳送帶右端滑出時的速度大小, (2)求滑塊B.C用細(xì)繩相連時彈簧的彈性勢能Ep; (3)若每次實驗開始時彈簧的壓縮情況相同.要使滑塊C總能落至P點.則滑塊A與滑塊B碰撞前速度的最大值Vm是多少? 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

圖19所示為某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶長度L=4.0m，皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動皮帶以恒定速率v=3.0m/s勻速傳動。三個質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上，開始時滑塊B、C之間用細(xì)繩相連，其間有一壓縮的輕彈簧，處于靜止?fàn)顟B(tài)�；瑝KA以初速度v0=2.0m/s沿B、C連線方向向B運(yùn)動，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時間極短，可認(rèn)為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零。因碰撞使連接B、C的細(xì)繩受擾動而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離�；瑝KC脫離彈簧后以速度vC=2.0m／s滑上傳送帶，并從右端滑出落至地面上的P點。已知滑塊C與傳送帶之問的動摩擦因數(shù)，重力加速度g取10m／s2。

   （1）求滑塊c從傳送帶右端滑出時的速度大小；

   （2）求滑塊B、C用細(xì)繩相連時彈簧的彈性勢能Ep;

   （3）若每次實驗開始時彈簧的壓縮情況相同，要使滑塊C總能落至P點，則滑塊A與滑塊B碰撞前速度的最大值Vm是多少?
 

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二、實驗題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫圖連線。

9、（6分）①a f d b e c  （3分）

②A            （3分）

10、（12分）（2）①0.183（0.181～0.185）；（3分）

②V1，A1；R1；（3分）

③見答圖1；（3分）                                                                                

④（3分）………………共12分

說明：答圖1中電壓表連接線柱b、c也正確。

三、本大題共三小題共計54分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題．答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

11、（16分）（1）滑塊C滑上傳送帶后做勻加速運(yùn)動，設(shè)滑塊C從滑上傳送帶到速度達(dá)到傳送帶的速度v所用的時間為t，加速度大小為a，在時間t內(nèi)滑塊C的位移為x。

根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式………1分   ………1分

…………1分   解得…………1分

即滑塊C在傳送帶上先加速，達(dá)到傳送帶的速度v后隨傳送帶勻速運(yùn)動，并從右端滑出，則滑塊C從傳道帶右端滑出時的速度為v=3.0m/s…………1分

   （2）設(shè)A、B碰撞后的速度為v1，A、B與C分離時的速度為v2，由動量守恒定律

mv0=2mv­1 ………………1分   2 mv1=2mv­2+mvC…………1分

由動量守恒規(guī)律 ……1分  解得EP=1.0J……1分

   （3）在題設(shè)條件下，若滑塊A在碰撞前速度有最大值，則碰撞后滑塊C的速度有最大值，它減速運(yùn)動到傳送帶右端時，速度應(yīng)當(dāng)恰好等于傳遞帶的速度v。

    設(shè)A與B碰撞后的速度為，分離后A與B的速度為，滑塊C的速度為，由能量守恒規(guī)律和動量守恒定律………1分 

…………1分

    由能量守恒規(guī)律…………1分

    由運(yùn)動學(xué)公式 …………2分   解得：

    說明：其他方法解答正確也給分。

 

12、（18分）（1）（5分）因金屬框勻速運(yùn)動，所以金屬框受到的安培力等于重力與阻力之和，設(shè)當(dāng)電梯向上勻速運(yùn)動時，金屬框中感應(yīng)電流大小為I          

   ①                                 （1分）

     ②                                 （2分）

由①②式得金屬框中感應(yīng)電流I =1.2×104A               （1分）

圖示時刻回路中感應(yīng)電流沿逆時針方向                   （1分）

（2）（5分）金屬框中感應(yīng)電動勢   ③         （2分）

金屬框中感應(yīng)電流大小  ④         （2分）

 由③④式得    v0=12.7m/s                                （1分）

（3）（8分）金屬框中的焦耳熱為：P1 = I2R =1.3×105W               （1分）

重力功率為：P2 = mg v1=4.75×105W                     （2分）

阻力的功率為：P3 = f v1=5×103W                        （2分）

提升轎廂的效率 100%                          （2分）

77.9 %                              （1分）

 

13、（20分）（1）依題意，R=L/4，由qvB=mv2/R，qU0=，解得U0=（6分）

（2）設(shè)AF中點為G，連接GC，作其垂直平分線，與AF延長線交點即為圓心

由相似三角形得R′=O′G=13L/4，qvB=mv2/R′，q=，∴UNM=（7分）

（3）由于粒子在磁場中運(yùn)動周期T=，T與速率無關(guān)粒子撞擊BC中點和DE中點后回到G，用時最短圓周半徑R″=3L/2，得到最短時間t==（7分）

 

 

 


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