【題目】水平放置長為L=4.5m的傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，速度為v=3m/s，質(zhì)量為m2=3kg的小球被長為的輕質(zhì)細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，球的左邊緣恰于傳送帶右端B對齊；質(zhì)量為m1=1kg的物塊自傳送帶上的左端A點(diǎn)以初速度v0=5m/s的速度水平向右運(yùn)動，運(yùn)動至B點(diǎn)與球m2發(fā)生碰撞，在極短的時間內(nèi)以碰撞前速率的反彈，小球向右擺動一個小角度即被取走。已知物塊與傳送帶間的滑動摩擦因數(shù)為μ=0.1，取重力加速度。求：

（1）碰撞后瞬間，小球受到的拉力是多大？

（2）物塊在傳送帶上運(yùn)動的整個過程中，與傳送帶間摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能是多少？

【答案】（1）42N（2）13.5J

【解析】

解：設(shè)滑塊m1與小球碰撞前一直做勻減速運(yùn)動，根據(jù)動能定理：

解之可得：

因為，說明假設(shè)合理

滑塊與小球碰撞，由動量守恒定律：

解之得：

碰后，對小球，根據(jù)牛頓第二定律：

小球受到的拉力：

（2）設(shè)滑塊與小球碰撞前的運(yùn)動時間為，則

解之得：

在這過程中，傳送帶運(yùn)行距離為：

滑塊與傳送帶的相對路程為：

設(shè)滑塊與小球碰撞后不能回到傳送帶左端，向左運(yùn)動最大時間為

則根據(jù)動量定理：

解之得：

滑塊向左運(yùn)動最大位移：=2m

因為，說明假設(shè)成立，即滑塊最終從傳送帶的右端離開傳送帶

再考慮到滑塊與小球碰后的速度<，

說明滑塊與小球碰后在傳送帶上的總時間為

在滑塊與傳送帶碰撞后的時間內(nèi)，傳送帶與滑塊間的相對路程

因此，整個過程中，因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能是

=13.5J

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】2019年1月3日，嫦娥四號探測器登陸月球，實現(xiàn)人類探測器首次月球背面軟著陸。為給嫦娥四號探測器提供通信支持，我國于2018年5月21日成功發(fā)射嫦娥四號中繼星“鵲橋號”如圖所示，“鵲橋號”中繼星圍繞地月拉格朗日L2點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，“鵲橋號”與L2點(diǎn)的距離遠(yuǎn)小于L2點(diǎn)與地球的距離。已知位于地月拉格朗日Ll、L2點(diǎn)處的小物體能夠在地月的引力作用下，幾乎不消耗燃料，便可與月球同步繞地球做圓周運(yùn)動。下列說法正確的是（　�。�

A.“鵲橋號”的發(fā)射速度大于11.2km/s

B.“鵲橋號”繞地球運(yùn)動的周期約等于月球繞地球運(yùn)動的周期

C.同一衛(wèi)星在L2點(diǎn)受地月引力的合力比在L1點(diǎn)受地月引力的合力大

D.“鵲橋號”若剛好位于L2點(diǎn)，能夠更好地為嫦娥四號探測器提供通信支持

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器與恒壓電源連接，下極板接地，a、b是兩極板中心，p是a、b連線的中點(diǎn)，有一帶電油滴恰好懸停于p點(diǎn)�，F(xiàn)讓兩極板分別繞著過a、b點(diǎn)并垂直于紙面的軸同時轉(zhuǎn)過一小角度。不計轉(zhuǎn)動時間，則從轉(zhuǎn)動前到轉(zhuǎn)動后的一小段時間內(nèi)

A. 電容器的電容不變

B. p點(diǎn)的電勢不變

C. 帶電油滴的電勢能不變

D. 帶電油滴的重力勢能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在測定金屬的電阻率的實驗中，某種待測材料金屬絲接入電路部分的長度約為50cm，所用測量儀器均已校準(zhǔn)。

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)應(yīng)為______mm（該值接近多次測量的平均值）。

（2）某實驗小組用伏安法測金屬絲的電阻Rx，記錄實驗數(shù)據(jù)如下表：

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

U／V

0．10

0．30

0．70

1．00

1．50

1．70

2．30

I／A

0．02

0．06

0．16

0．22

0．34

0．46

0．52

由以上實驗數(shù)據(jù)可知：

①本實驗的電流表選用的是____、電壓表選用的是___、滑動變阻器選用的是____（填寫以下器材前的字母）。

A．電流表A1（0～100 mA，內(nèi)阻約為10 Ω）

B．電流表A2（0～0．6 A，內(nèi)阻約為0．1 Ω）

C．電壓表V1（0～3 V，內(nèi)阻約為3 kΩ）

D．電壓表V2（0～15 V，內(nèi)阻約為15 kΩ）

E．滑動變阻器R1（0～1000 Ω，0．2 A）

F．滑動變阻器R2（0～20 Ω，2 A）

②測量Rx是采用下圖中的____（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）電路圖。

③可以估算出金屬絲電阻率約為____（填選項前的字母）。

A．1×10－2Ω·m

B．1×10－3Ω·m

C．1×10－6Ω·m

D．1×10－8Ω·m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為一霓虹燈供電的電路。變壓器輸入端接有熔斷電阻,其允許最大電流為100mA,阻值忽略不計,原、副線圈匝數(shù)比為10∶1,副線圈電路中接有10個霓虹燈,每個霓虹燈的額定電壓為10V,額定功率為1W,R為滑動變阻器。當(dāng)變壓器輸入端電壓為220V時,示波器描繪出每一個霓虹燈的電流圖象如圖乙所示(霓虹燈的電阻可視為不變)(　　)

A. 變壓器輸入端的電流頻率為100 Hz

B. 此時滑動變阻器的阻值為20Ω

C. 該電路允許并聯(lián)連接的霓虹燈的個數(shù)為25個

D. 電路正常工作時,若某一個霓虹燈發(fā)生故障而斷路,那么應(yīng)當(dāng)將滑動變阻器的阻值減少,才能保證其他霓虹燈保持原有的亮度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在中美貿(mào)易戰(zhàn)中，中興的遭遇告訴我們，要重視芯片的自主研發(fā)工作，而芯片的基礎(chǔ)工作在于半導(dǎo)體的工藝。如圖所示，在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P+和P3+，經(jīng)電壓為U的電場加速后，垂直進(jìn)入方向垂直紙面向里、寬度為D的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其中離子P+在磁場中轉(zhuǎn)過θ＝30°后從磁場右邊界射出。已知P+和P3+的質(zhì)量均為m，而電量分別為e和3e（e表示元電荷）。

（1）求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（2）求P3+在磁場中轉(zhuǎn)過的角度φ。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩條間距L=0.5m且足夠長的平行光滑金屬直導(dǎo)軌，與水平地面成30°角固定放置，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場方向垂直導(dǎo)軌所在的斜面向上，質(zhì)量、的金屬棒ab、cd垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，兩金屬棒的總電阻r=0.2Ω，導(dǎo)軌電阻不計。ab在沿導(dǎo)軌所在斜面向上的外力F作用下，沿該斜面以的恒定速度向上運(yùn)動。某時刻釋放cd， cd向下運(yùn)動，經(jīng)過一段時間其速度達(dá)到最大。已知重力加速度g=10m/s2，求在cd速度最大時，

（1）abcd回路的電流強(qiáng)度I以及F的大��；

（2）abcd回路磁通量的變化率以及cd的速率。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“用單擺測定重力加速度”的實驗中

（1）以下關(guān)于本實驗的措施中正確的是_____。

A、擺角應(yīng)盡量大些

B、擺線應(yīng)適當(dāng)長些

C、擺球應(yīng)選擇密度較大的實心金屬小球

D、用秒表測量周期時，應(yīng)取擺球至最高點(diǎn)時開始計時

（2）用秒表記錄了單擺振動 50 次所用的時間如圖所示，秒表的讀數(shù)為_____s。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2015年諾貝爾物理學(xué)獎授予一名日本科學(xué)家和一名加拿大科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)并證明了中微子（）振蕩現(xiàn)象，揭示出中微子無論多小都具有質(zhì)量，這是粒子物理學(xué)歷史性的發(fā)現(xiàn)．已知中微子可以將一個氯核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋�氬核，其核反應(yīng)方程式為

．上述核反應(yīng)中B粒子為 。已知核的質(zhì)量為36.95658u，核的質(zhì)量為36.9569lu，B粒子的質(zhì)量為0.00055u，1u質(zhì)量對應(yīng)的能量為931.5MeV．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以判斷參與上述反應(yīng)的中微子的最小能量為 MeV（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

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