【題目】如圖所示,小球A系在細(xì)線的一端,線的另一端固定在O點(diǎn)，O到光滑水平面的距離為h=0.8m，已知A的質(zhì)量為m，物塊B的質(zhì)量是小球A的5倍，置于水平傳送帶左端的水平面上且位于O點(diǎn)正下方，傳送帶右端有一帶半圓光滑軌道的小車(chē)，小車(chē)的質(zhì)量是物塊B的5倍，水平面、傳送帶及小車(chē)的上表面平滑連接，物塊B與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，其余摩擦不計(jì)，傳送帶長(zhǎng)L=3.5m，以恒定速率v0=6m/s順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)。現(xiàn)拉動(dòng)小球使線水平伸直后由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊發(fā)生彈性正碰，小球反彈后上升到最高點(diǎn)時(shí)與水平面的距離為 ，若小車(chē)不固定，物塊剛好能滑到與圓心O1等高的C點(diǎn)，重力加速度為g，小球與物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，求：

（1）小球和物塊相碰后物塊B的速度VB大小。

（2）若滑塊B的質(zhì)量為mB=1kg，求滑塊B與傳送帶之間由摩擦而產(chǎn)生的熱量Q及帶動(dòng)傳送帶的電動(dòng)機(jī)多做的功W電。

（3）小車(chē)上的半圓軌道半徑R大小。

【答案】（1）1m/s；（2）12.5J；30J；（3）1.5m；

【解析】(1)小球A下擺及反彈上升階段機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：

A．B碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以A的初速度方向?yàn)檎较�，由�?dòng)量守恒定律得：mvA=-mv1+5mvB，

代入數(shù)據(jù)解得：vB=1m/s；

(2)經(jīng)過(guò)時(shí)間t，B與傳送帶速度相等，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度公式得：v0=vB+μgt，

代入數(shù)據(jù)解得：t=1s，

物塊滑行的距離為：

解得：s物=3.5m=L，

傳送帶的位移為：s傳=v0t=6×1=6m，

則有：S相=S傳-S物=6-3.5=2.5m，

Q=fS相=μmgS相=12.5J，

電動(dòng)機(jī)多做的功為：

代入數(shù)據(jù)解得：W電=30J．

(3)物塊在傳送帶上一直加速到達(dá)右端時(shí)恰好與傳送帶速度相等，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，

以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：5mv0=（5m+25m）v，

由機(jī)械能守恒定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：R=1.5m；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系。

用鐵架臺(tái)將兩塊固定有定滑輪的木板架起，木板的右端固定了兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將兩個(gè)質(zhì)量相等的小車(chē)A、B放置在木板右端，用細(xì)線繞過(guò)滑輪組后與兩小車(chē)相連。兩條紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后分別與小車(chē)連接在一起。將兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在同一個(gè)電源上，確保可將它們同時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉。實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲同學(xué)將兩小車(chē)按住，乙同學(xué)先在動(dòng)滑輪下方掛上一個(gè)鉤碼，再接通電源使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作。打點(diǎn)穩(wěn)定后，甲將兩輛小車(chē)同時(shí)釋放。在小車(chē)撞到定滑輪前，乙斷開(kāi)電源，兩打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同時(shí)停止工作，取下兩條紙帶，通過(guò)分析處理紙帶記錄的信息，可以求出兩小車(chē)的加速度，進(jìn)而完成實(shí)驗(yàn).請(qǐng)回答以下問(wèn)題:

（1）下圖為小車(chē)A后面的紙帶，紙帶上的0, 1, 2, 3, 4,5, 6為每隔4個(gè)打印點(diǎn)選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中標(biāo)注，單位為cm。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，則小車(chē)A的加速度a1=_____m/s2(結(jié)果保留兩位有效效字)。同樣測(cè)出小車(chē)B的加速度a2，若a1:a2近似等于_________，就可說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與力成正比。

（2）丙同學(xué)提出，不需測(cè)出兩小車(chē)加速度的數(shù)值.只量出兩條紙帶上從第一個(gè)打印點(diǎn)到最后一個(gè)打印點(diǎn)間的距離x1、x2，也能完成實(shí)驗(yàn)探究，若x1：x2近似等于___，也可說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與力成正比，理由是_____________。

（3）下列操作中，對(duì)減少實(shí)驗(yàn)誤差有益的是______

A.換用質(zhì)量大一些的鉤碼

B.換用質(zhì)量大一些的小車(chē)

C.調(diào)整定滑輪的高度，使?fàn)恳≤?chē)的細(xì)線與木板平行

D.平衡小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦力時(shí)，將細(xì)線與小車(chē)連接起來(lái)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的平面所在的區(qū)域存在電場(chǎng)，一個(gè)正電荷先后兩次從點(diǎn)分別沿直線被移動(dòng)到點(diǎn)和點(diǎn)，在這兩個(gè)過(guò)程中，均需克服電場(chǎng)力做功，且做功的數(shù)值相等．這一區(qū)域的電場(chǎng)可能是（ ）

A. 沿軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)

B. 沿軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場(chǎng)

C. 在第象限內(nèi)某位置的一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)

D. 在第象限內(nèi)某位置的一個(gè)正點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式Fn=mrω2，實(shí)驗(yàn)裝罝如圖所示．細(xì)線下懸掛一個(gè)鋼球，上端固定在鐵架臺(tái)上，將畫(huà)著幾個(gè)同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時(shí)正好位于圓心處，與白紙接觸但無(wú)擠壓．用手帶動(dòng)鋼球，設(shè)法使它沿紙面上某個(gè)圓做圓周運(yùn)動(dòng)．測(cè)得鋼球質(zhì)量m=0.100kg，轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周半徑為3.30cm，細(xì)線懸點(diǎn)與白紙上圓心的距離d=1.10m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.8m/s2．（計(jì)箅結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（1）圖中細(xì)線與豎直方向的夾角θ比較小，可認(rèn)為tanθ≈sinθ，其中sinθ=_____；依據(jù)受力分析，鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的合外力F1=________N；

（2）用秒表測(cè)得圓錐擺運(yùn)動(dòng)30圈的總時(shí)間為t=62.5s，則該圓周運(yùn)動(dòng)周期T=______s，再利用向心力的表達(dá)式Fn=mrω2可以得到鋼球運(yùn)動(dòng)的向心力F2 =_______N．

（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，可認(rèn)為F1_______F2（填“=”、“＞”、“＜”），證明向心力的表達(dá)式是正確的．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的圓錐擺運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（　�。�

A. 在繩長(zhǎng)固定時(shí),當(dāng)轉(zhuǎn)速增為原來(lái)的4倍時(shí),繩子的張力增加為原來(lái)的4倍

B. 在繩長(zhǎng)固定時(shí),當(dāng)轉(zhuǎn)速增為原來(lái)的2倍時(shí),繩子的張力增加為原來(lái)的4倍

C. 當(dāng)角速度一定時(shí)，繩子越短越易斷

D. 當(dāng)角速度一定時(shí)，繩子越長(zhǎng)越易斷

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在真空中，有一平板電容器，兩極板M、N所帶電荷量分別為+Q和-Q，如圖所示，帶電小球（電量為+q，質(zhì)量為m），用絕緣絲線懸掛在兩金屬板之間，平衡時(shí)絲線與M板間距為θ，極板M固定不動(dòng)，將極板N移近M一些，且不與帶電小球接觸，則

A. 電容器的電容c變大

B. 絲線與極板M之間的夾角變大

C. 若將絲線剪斷，小球在電場(chǎng)中將會(huì)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)

D. 若將絲線剪斷，小球在電場(chǎng)中做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用如圖（a）所示的電路測(cè)定定值電阻R0、電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，一個(gè)同學(xué)記錄了電流表A和電壓表V1的測(cè)量數(shù)據(jù)，另一同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V2的測(cè)量數(shù)據(jù)．并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖（b）所示的兩條U-I直線．圖象中兩直線的交點(diǎn)C表示的物理意義是

A. 滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P滑到了最左端

B. 電源的輸出功率最大

C. 定值電阻R上消耗的功率為0.5W

D. 電源的效率達(dá)到最大值

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示．下列表述正確的是（ ）

A. M帶負(fù)電，N帶正電 B. M的速率小于N的速率

C. 洛倫茲力對(duì)M、N做正功 D. M的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，粗糙斜面的水平面的夾角為30°，質(zhì)量為3kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）由靜止從A點(diǎn)在一沿斜面向上的恒定推力作用下運(yùn)動(dòng)，作用一段時(shí)間后撤去該推力，小物塊能到達(dá)最高位置C，小物塊上滑過(guò)程中的v﹣t圖象如圖乙所示，設(shè)A點(diǎn)為零勢(shì)能參考點(diǎn)，g=10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 小物塊最大重力勢(shì)能為54J

B. 小物塊加速時(shí)的平均速度與減速時(shí)的平均速度大小之比為3：1

C. 小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

D. 推力F的大小為40N

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案