(10分)如圖所示,處于原長的輕質(zhì)彈簧放在固定的光滑水平導(dǎo)軌上,左端固定在豎直的墻上,右端與質(zhì)量為mB=2kg的滑塊B接觸但不連接,此時(shí)滑塊B剛好位于O點(diǎn)。光滑的水平導(dǎo)軌右端與水平傳送帶理想連接,傳送帶長度L=2.5m,皮帶輪沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)皮帶以恒定速率v=4.0m/s勻速傳動(dòng),F(xiàn)用水平向左的推力將滑塊B緩慢推到M點(diǎn)(彈簧仍在彈性限度內(nèi)),當(dāng)撤去推力后,滑塊B沿軌道向右運(yùn)動(dòng),滑塊B脫離彈簧后以速度vB=2.0m/s向右運(yùn)動(dòng),滑上傳送帶后并從傳送帶右端Q點(diǎn)滑出落至地面上的P點(diǎn)。已知滑塊B與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10,水平導(dǎo)軌距地面的豎直高度h=1.8m,重力加速度g取10m/s2。
求:(1)水平向左的推力對(duì)滑塊B所做的功W;
(2)滑塊B從傳送帶右端滑出時(shí)的速度大。
(3)滑塊B落至P點(diǎn)距傳送帶右端的水平距離。
(1)4J (2)3m/s (3)1.8m
【解析】
試題分析:(1)設(shè)滑塊B脫離彈簧時(shí)推力對(duì)B所做的功為W,根據(jù)動(dòng)能定理,有:
(2分)
(2)滑塊B滑上傳送帶后做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)滑塊B從滑上傳送帶到速度達(dá)到傳送帶的速度v所用的時(shí)間為t,加速度大小為a,在時(shí)間t內(nèi)滑塊B的位移為x,
根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得: (1分)
(1分)
(1分)
解得: (1分)
即滑塊B在傳送帶上一直做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)滑出時(shí)的速度為
由
解得: (1分)
(3)由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,則有:
(1分)
(1分)
解得: (1分)
考點(diǎn):本題考查了平拋運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理和勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用。
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源: 題型:
(20分)如圖所示,在足夠長的光滑水平軌道上靜止三個(gè)小木塊A、B、C,質(zhì)量分別為mA=1kg,mB=1kg,mC=2kg,其中B與C用一個(gè)輕彈簧固定連接,開始時(shí)整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài);A和B之間有少許塑膠炸藥,A的左邊有一個(gè)彈性擋板(小木塊和彈性擋板碰撞過程沒有能量損失).現(xiàn)在引爆塑膠炸藥,若炸藥爆炸產(chǎn)生的能量有E=9J轉(zhuǎn)化為A和B沿軌道方向的動(dòng)能,A和B分開后,A恰好在B、C之間的彈簧第一次恢復(fù)到原長時(shí)追上B,并且與B發(fā)生碰撞后粘在一起.求:
(1)炸開后B的速度是多大;
(2)在A追上B之前彈簧彈性勢能的最大值;
(3)A與B相碰以后彈簧彈性勢能的最大值。
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,在足夠長的光滑水平軌道上靜止三個(gè)小木塊A、B、C,質(zhì)量分別為mA=1kg,mB=1kg,mC=2kg,其中B與C用一個(gè)輕彈簧固定連接,開始時(shí)整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài);A和B之間有少許塑膠炸藥,A的左邊有一個(gè)彈性擋板(小木塊和彈性擋板碰撞過程沒有能量損失).現(xiàn)在引爆塑膠炸藥,若炸藥爆炸產(chǎn)生的能量有E=9J轉(zhuǎn)化為A和B沿軌道方向的動(dòng)能,A和B分開后,A恰好在B、C之間的彈簧第一次恢復(fù)到原長時(shí)追上B,并且與B發(fā)生碰撞后粘在一起.求:
(1)在A追上B之前彈簧彈性勢能的最大值;
(2)A與B相碰以后彈簧彈性勢能的最大值.
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