【題目】某種彈射裝置的示意圖如圖所示，光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與傾斜傳送帶理想連接，傳送帶長(zhǎng)度L=15.0m，皮帶以恒定速率v=5.0m/s 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．三個(gè)質(zhì)量均為m=1.0kg 的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上，B、C之間有一段輕彈簧剛好處于原長(zhǎng)，滑塊B與輕彈簧連接，C未連接彈簧，B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)且離N點(diǎn)足夠遠(yuǎn)，現(xiàn)讓滑塊A以初速度v0=6.0m/s 沿B、C連線方向向B運(yùn)動(dòng)，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時(shí)間極短．滑塊C脫離彈簧后滑上傾角θ＝370傳送帶，并從頂端沿傳送帶方向滑出斜拋落至地面上．已知滑塊C與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8，重力加速度g=10m/s2， sin37o=0.6, cos37o=0.8．

求：（1）滑塊A、B碰撞時(shí)損失的機(jī)械能；

（2）滑塊C在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量Q；

【答案】（1）9J（2）（3）8J

【解析】試題分析：（1）A、B碰撞過(guò)程水平方向的動(dòng)量守恒，由此求出二者的共同速度；由功能關(guān)系即可求出損失的機(jī)械能；（2）A、B碰撞后與C作用的過(guò)程中ABC組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律可以求出C與AB分開(kāi)后的速度，C在傳送帶上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律求出加速度，然后應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出C相對(duì)于傳送帶運(yùn)動(dòng)時(shí)的相對(duì)位移，由功能關(guān)系即可求出摩擦產(chǎn)生的熱量．

（1）設(shè)A與B碰撞后共同速度為，對(duì)A、B有：

動(dòng)量守恒①

碰撞時(shí)損失機(jī)械能②

解得

（2）設(shè)A、B碰撞后，彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)AB的速度為，C的速度為。

由動(dòng)量守恒： ③

由機(jī)械能守恒： ④

解得

C以滑上傳送帶，假設(shè)勻加速的直線運(yùn)動(dòng)位移為時(shí)與傳送帶共速，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

，

解得

加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，有⑤

所以相對(duì)位移⑥

摩擦生熱。

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)小組設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電路中的各個(gè)器材元件的參數(shù)為電池組（電動(dòng)勢(shì)約9V，內(nèi)阻r約6Ω）、電流表（量程2.0 A，內(nèi)阻rA =1.4Ω）、電阻箱R1(0～99.9Ω)、滑動(dòng)變阻器R2(0～R)、開(kāi)關(guān)三個(gè)及導(dǎo)線若干。他們認(rèn)為該電路可以用來(lái)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻和R2接入電路的阻值。

(1)同學(xué)甲先利用該電路準(zhǔn)確地測(cè)出了R2接入電路的阻值。

他的主要操作步驟：先將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到某位置，接著閉合S、S2，斷開(kāi)S1，讀出電流表的示數(shù)；再閉合S、S1，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為4.0Ω時(shí)，電流表的示數(shù)也為。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為__________Ω。

(2)同學(xué)乙接著利用該電路測(cè)出了電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。

①他的實(shí)驗(yàn)步驟：

a．在閉合開(kāi)關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻R1或R2至_______（選填“最大值”或“最小值”），之后閉合開(kāi)關(guān)S，再閉合________（選填“S1”或“S2”）；

b．調(diào)節(jié)電阻_____（選填“R1”或“R2”），得到一系列電阻值R和電流的數(shù)據(jù)；

c．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)，整理實(shí)驗(yàn)儀器。

②圖乙是他由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象，由此可得電源電動(dòng)勢(shì)E= _____V，內(nèi)阻r= ___Ω。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某地區(qū)的地下發(fā)現(xiàn)了天然氣資源,如圖所示,在水平地面P點(diǎn)的正下方有一球形空腔區(qū)域內(nèi)儲(chǔ)藏有天然氣.假設(shè)該地區(qū)巖石均勻分布且密度為ρ,天然氣的密度遠(yuǎn)小于ρ,可忽略不計(jì).如果沒(méi)有該空腔,地球表面正常的重力加速度大小為g;由于空腔的存在,現(xiàn)測(cè)得P點(diǎn)處的重力加速度大小為kg(k<1).已知引力常量為G,球形空腔的球心深度為d,則此球形空腔的體積是(　　)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】麥克斯韋電磁場(chǎng)理論告訴我們（　�。�

A. 任何電場(chǎng)周圍都要產(chǎn)生磁場(chǎng)

B. 任何變化的電場(chǎng)都要在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)

C. 任何變化的電場(chǎng)都要在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)

D. 周期性變化的電場(chǎng)要在周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過(guò)時(shí)間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過(guò)時(shí)間5t小球落回原處．（取地球表面重力加速度g=10m/s2，空氣阻力不計(jì)）

（1）求該星球表面附近的重力加速度g′；

（2）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星：R地=1：4，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星：M地．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為L(zhǎng)的兩根平行金屬導(dǎo)軌彎成“L ”形，豎直導(dǎo)軌面與水平導(dǎo)軌面均足夠長(zhǎng)，整個(gè)裝置處于豎直向上大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量均為m、阻值均為R的導(dǎo)體棒ab、cd均垂直于導(dǎo)軌放置，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，當(dāng)導(dǎo)體棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，釋放導(dǎo)體棒ab，它在豎直導(dǎo)軌上勻加速下滑。某時(shí)刻將導(dǎo)體棒cd所受水平恒力撤去，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，導(dǎo)體棒cd靜止，此過(guò)程流經(jīng)導(dǎo)體棒cd的電荷量為q （導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌間接觸良好且接觸點(diǎn)及金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，已知重力加速度為g），則（ ）

A. 導(dǎo)體棒cd受水平恒力作用時(shí)流經(jīng)它的電流

B. 導(dǎo)體棒ab勻加速下滑時(shí)的加速度大小

C. 導(dǎo)體棒cd在水平恒力撤去后它的位移為

D. 導(dǎo)體棒cd在水平恒力撤去后它產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組分別用如圖甲所示的裝置進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：“探究加速度與合外力的關(guān)系”．裝置中，小車質(zhì)量為M，砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，通過(guò)改變m來(lái)改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出．現(xiàn)保持小車質(zhì)量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組a、F值（F為彈簧秤的示數(shù)）．

（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列做法正確的是（ ）

A．需平衡小車的摩擦力

B．沙桶和沙的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C．滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕

D．先釋放小車，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

（2）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小，橫軸應(yīng)為

A． B． C． D．

（3）當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時(shí)，圖線（填選項(xiàng)前的字母）

A．逐漸偏向縱軸

B．逐漸偏向橫軸

C．仍保持原方向不變

（4）下圖為上述實(shí)驗(yàn)中打下的一條紙帶，A點(diǎn)為小車剛釋放時(shí)打下的起始點(diǎn)，每?jī)牲c(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，測(cè)得AB=2．0cm、AC=8．0cm、AE=32．0cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，小車的加速度 m/s2．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的帶正電小球由空中A點(diǎn)無(wú)初速度自由下落，在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，再經(jīng)過(guò)t秒小球又回到A點(diǎn)．不計(jì)空氣阻力且小球從未落地，則（　�。�

A. 整個(gè)過(guò)程中小球電勢(shì)能變換了mg2t2

B. 整個(gè)過(guò)程中小球動(dòng)量增量的大小為2mgt

C. 從加電場(chǎng)開(kāi)始到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)小球動(dòng)能變化了mg2t2

D. 從A點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢(shì)能變化了mg2t2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在光滑水平桌面中央固定一邊長(zhǎng)為0.3的小正三棱柱，俯視如圖．長(zhǎng)度為的細(xì)線，一端固定在點(diǎn)，另一端拴住一個(gè)質(zhì)量為、不計(jì)大小的小球．初始時(shí)刻，把細(xì)線拉直在的延長(zhǎng)線上，并給小球以且垂直于細(xì)線方向的水平速度，由于光滑棱柱的存在，細(xì)線逐漸纏繞在棱柱上（不計(jì)細(xì)線與三棱柱碰撞過(guò)程中的能量損失）．已知細(xì)線所能承受的最大張力為，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A. 細(xì)線斷裂之前，小球速度的大小保持不變

B. 細(xì)線斷裂之前，小球的速度逐漸減小

C. 細(xì)線斷裂之前，小球運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為0.7πs

D. 細(xì)線斷裂之前，小球運(yùn)動(dòng)的位移大小為0.9m

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同步練習(xí)冊(cè)答案