【題目】如圖所示,水平傳送帶兩輪間的距離L=30m,傳送帶以恒定的速率順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動,兩質(zhì)量分別為m1=4kg、m2=2kg的小滑塊P、Q用一根輕繩(未畫出)連接,中間夾著一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧(彈簧與物體不拴接),此時(shí)彈簧的彈性勢能Ep=54J,現(xiàn)把P、Q從傳送帶的最左端由靜止開始釋放,t1=2s時(shí)輕繩突然斷裂,瞬間彈簧恢復(fù)至原長(不考慮彈簧的長度的影響)。已知兩滑塊塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)輕繩突然斷裂時(shí)兩滑塊的位移;

(2)兩滑塊離開傳送帶的時(shí)間差。

【答案】(1)2m;(2)5.125s;

【解析】試題分析:輕繩斷前,兩滑塊先做勻加速運(yùn)動,由牛頓第二定律求得加速度,由速度公式求出勻加速運(yùn)動的時(shí)間,由位移公式求出勻加速的位移;繩斷到彈簧處于原長的過程,PQ系統(tǒng)動量守恒,能量守恒求兩滑塊的速度。對兩滑塊分別研究,由運(yùn)動學(xué)公式分段求離開傳送帶的時(shí)間,從而求得時(shí)間差。

(1)繩子斷前對PQ整體: 解得:a=1m/s2

假設(shè)繩子斷前PQ一直加速:假設(shè)成立

可見:

(2)繩斷到彈簧恢復(fù)原長的過程,PQ與彈簧系統(tǒng)動量、能量守恒,則:

解得:,

繩斷后P向左運(yùn)動: 可見P從右側(cè)掉落

P向左減速為零時(shí)間:

P向右加速到傳送帶速度:

P向右勻速直到掉下: 解得:tp4=5.125s

Q向右減速到傳送帶速度: 解得:tQ2=4s

Q向右勻速直到掉下:解得:tQ3=1s

時(shí)間差:

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】已知下面的哪組數(shù)據(jù),可以算出地球的質(zhì)量M(引力常量G為已知)(  )

A. 月球繞地球運(yùn)行的周期T1及月球到地球中心的距離R1

B. 地球繞太陽運(yùn)行的周期T2及地球到太陽中心的距離R2

C. 地球繞太陽運(yùn)行的速度v3及地球到太陽中心的距離R3

D. 地球表面的重力加速度g及地球到太陽中心的距離R4

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,靠在一起的M、N兩轉(zhuǎn)盤靠摩擦傳動,兩盤均繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動,M盤的半徑為r,N盤的半徑R=2r.AM盤邊緣上的一點(diǎn),B、CN盤直徑的兩個(gè)端點(diǎn).當(dāng)O′、A、B、C共線時(shí),從O的正上方P點(diǎn)以初速度v0沿OO方向水平拋出一小球.小球落至圓盤C點(diǎn),重力加速度為g.則下列說法正確的是(  )

A. M盤轉(zhuǎn)動角速度,則小球拋出時(shí)到O的高度為

B. 若小球拋出時(shí)到O的高度為,則M盤轉(zhuǎn)動的角速度必為

C. 只要M盤轉(zhuǎn)動角速度滿足,小球就可能落至C點(diǎn)

D. 只要小球拋出時(shí)到O的高度恰當(dāng),小球就可能落至C點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑絕緣水平面上, A、B兩小球質(zhì)量分別為2m、m,帶電量分別為+q、+2q。某時(shí)刻 A有指向B的速度v0B球速度為零,之后兩球在運(yùn)動中始終未相碰,當(dāng)兩小球從該時(shí)刻開始到第一次相距最近的過程中

A. 任意時(shí)刻AB兩小球的加速度大小之比均為1:2

B. 兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒,電勢能減少

C. A球減少的機(jī)械能大于B球增加的機(jī)械能

D. 電場力對A球做功的大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甲、乙兩人各站在靜止小車的左右兩端,當(dāng)他倆同時(shí)相向行走時(shí),發(fā)現(xiàn)小車向右運(yùn)動.下列說法不正確的是(車與地面之間無摩擦)( 。

A. 乙的速度必定大于甲的速度

B. 乙對小車的沖量必定大于甲對小車的沖量

C. 乙的動量必定大于甲的動量

D. 甲、乙動量總和必定不為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,在2L≥x≥0的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場,磁場的方向垂直于xOy平面(紙面)向里,具有一定電阻的矩形線框abcd位于xOy平面內(nèi),線框的ab邊與y軸重合,bc邊長為L.令線框從t=0的時(shí)刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動,則線框中的感應(yīng)電流I(取逆時(shí)針方向的電流為正)隨時(shí)間t的函數(shù)圖象可能是圖中的哪一個(gè)(

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】【附加題】如圖甲所示,間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強(qiáng)磁場。取垂直于紙面向里為磁場的正方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻,一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力),以初速度板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁場且平行于板面的方向射入磁場區(qū)。當(dāng)取某些特定值時(shí),可使時(shí)刻入射的粒子經(jīng)時(shí)間恰能垂直打在板上(不考慮粒子反彈)。上述為已知量。

1)若,求

2)若,求粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)加速度的大小;

3 ,為使粒子仍能垂直打在板上,求

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e=220sin100πt V,則( )

A. 交流電的頻率是100π Hz B. t=0時(shí),線圈位于中性面

C. 交流電的周期是0.02s D. t="0.05" s時(shí),e有最大值

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì).MN為放在abcd上的一導(dǎo)體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi)).現(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運(yùn)動.令U表示MN兩端電壓的大小,則(  )

A. U= Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由bd

B. U= Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由db

C. U=Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由bd

D. U=Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由db

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