【題目】傳送帶是應(yīng)用廣泛的一種傳動(dòng)裝置，如圖所示，水平傳送帶上表面的左端與一個(gè)豎直的光滑半圓軌道底端平滑相接，在半圓軌道最下端放一質(zhì)量為m的滑塊A，傳送帶以速率v0沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)在傳送帶的右端輕輕放上一個(gè)質(zhì)量也為m的滑塊B，滑塊B最終以速度v0與A發(fā)生彈性碰撞。設(shè)滑塊A和B均可視為質(zhì)點(diǎn)，滑塊A、B與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度大小為g，求：

(1)傳送帶的最小長(zhǎng)度；

(2)要保證被碰后的A滑塊能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)不脫離軌道，圓弧軌道的半徑應(yīng)滿足的條件；

(3)若A與B能在半圓軌道最下端發(fā)生多次碰撞，則當(dāng)A與B發(fā)生第5次碰撞時(shí)，滑塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。

【答案】(1) (2)或 (3)

【解析】(1) 物塊B在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可知μmg=ma

a=μg

加速到與傳送帶具有相同速度前進(jìn)的位移為

(2) 根據(jù)動(dòng)量定理，碰撞后A的速度為v0

物體到達(dá)圓弧最高點(diǎn)具有的速度為

解得：

從A到C由動(dòng)能定理可得

解得：；

物體到達(dá)與圓心O等高點(diǎn)的速度為零，

從A到與圓心O等高點(diǎn)由動(dòng)能定理可得

解得：；

(3) 若A與B能在最低點(diǎn)發(fā)生多次碰撞，

物塊B第一次在傳送帶上運(yùn)動(dòng)達(dá)到傳送帶速度所需時(shí)間為

物塊B前進(jìn)的位移為

傳送帶前進(jìn)的位移為

相對(duì)位移

產(chǎn)生的內(nèi)能為

第一次與A發(fā)生碰撞后A沿向上運(yùn)動(dòng)后再沿圓弧下滑，與B發(fā)生第二次碰撞，物體B在傳送帶上做減速運(yùn)動(dòng)，減速運(yùn)動(dòng)到零物體B與傳送帶的相對(duì)位移為

產(chǎn)生的內(nèi)能為

依此類推當(dāng)?shù)谖宕伟l(fā)生碰撞時(shí)產(chǎn)生的總內(nèi)能為

。

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】一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)的輸出功率為50kW，輸出電壓為240V，輸電線總電阻R=30Ω，允許損失功率為輸出功率的6%，為滿足用電需求，則該輸電線路所用的理想的升壓、降壓變壓器的匝數(shù)比各是多少? 能使多少盞“220V，100W“的電燈正常發(fā)光?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖(b)，將半徑為R的透明半球體放在水平桌面上方，O為球心，直徑恰好水平，軸線垂直于水平桌面在水平桌面上的A點(diǎn)有點(diǎn)光源，發(fā)出一束與平行的單色光射向半球體上的B點(diǎn)，光線通過(guò)半球體后剛好與OB連線平行。已知，光在真空中傳播速度為c,不考慮半球體內(nèi)光的反射，求：

(i)透明半球體對(duì)該單色光的折射率n;

(ii)該光在半球體內(nèi)傳播的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】塔式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖所示，設(shè)機(jī)架重P="400" kN，懸臂長(zhǎng)度為L="10" m;平衡塊重W="200" kN，平衡塊與中心線OO′的距離可在1 m到6 m間變化；軌道A、B間的距離為4 m。

（1）當(dāng)平衡塊離中心線1 m且空載時(shí)，右側(cè)軌道對(duì)輪子的作用力是左側(cè)軌道對(duì)輪子作用力的2倍，問(wèn)機(jī)架重心離中心線的距離是多少？

（2）當(dāng)起重機(jī)掛鉤在離中心線OO′10 m處吊起重為G="100" kN的重物時(shí)，平衡塊離OO′的距離為6 m。問(wèn)此時(shí)軌道B對(duì)輪子的作用力是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一光電管的陰極用極限波長(zhǎng)為λ0的鈉制成。用波長(zhǎng)為λ的紫外線照射陰極，光電管陽(yáng)極A和陰極K之間的電勢(shì)差為U，飽和光電流的值（當(dāng)陰極K發(fā)射的電子全部到達(dá)陽(yáng)極A時(shí)，電路中的電流達(dá)到最大值，稱為飽和光電流）為I，電子電荷量為e，則

A. 若入射光強(qiáng)度增到原來(lái)的三倍，但光子的能量不變，從陰極K發(fā)射的光電子的最大初動(dòng)能可能增大

B. 若改用同樣強(qiáng)度的藍(lán)光照射可能逸出光電子

C. 每秒鐘內(nèi)由K極發(fā)射的光電子數(shù)目為I/e

D. 發(fā)射的電子到達(dá)A極時(shí)的動(dòng)能最大值為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為氫原子的能級(jí)圖， 已知某金屬的逸出功為 6.44eV，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 處于基態(tài)的氫原子可以吸收能量為 12.10eV 的光子而被激發(fā)

B. 用能量為 12.50eV 的電子轟擊處于基態(tài)的氫原子，一定不能使氫原子發(fā)生能級(jí)躍遷

C. 一群處于 n=4 能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生 3種譜線

D. 用 n=4能級(jí)躍遷到 n=1能級(jí)輻射的光子照射金屬，從金屬表面逸出的光電子最大初動(dòng)能為 6.31eV

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量M＝3.0 kg的長(zhǎng)方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一質(zhì)量為m＝1.0 kg的小木塊A.現(xiàn)以地面為參照系，給A和B以大小均為4.0 m/s，方向相反的初速度，使A開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，B開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，但最后A并沒(méi)有滑離木板B.站在地面的觀察者看到在一段時(shí)間內(nèi)小木塊A正在做加速運(yùn)動(dòng)，則在這段時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻木板B相對(duì)地面的速度大小可能是(　　)

A. 2.4 m/s B. 2.8 m/s

C. 3.0 m/s D. 1.8 m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小球穿在足夠長(zhǎng)的水平固定直桿上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)小球同時(shí)施加水平向右的恒力和豎直向上的力F，使小球從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，其中豎直向上的力F大小始終與小球的速度成正比，即(圖中未標(biāo)出)．已知小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 小球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)

B. 小球先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)

C. 小球的最大速度為

D. 小球的最大加速度為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】光電計(jì)時(shí)器是物理學(xué)中常用的一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示、b分別為光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示出物體的擋光時(shí)間，這樣就可以將物體通過(guò)光電門(mén)的平均速度視為其通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度如圖乙所示，氣墊導(dǎo)軌上安裝有A、B兩個(gè)光電門(mén)，導(dǎo)軌上放有一滑塊，滑塊上裝有寬度的遮光片現(xiàn)使滑塊從某一位置開(kāi)始以恒定的加速度滑動(dòng)，并依次通過(guò)光電門(mén)A、B，光電計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間分別為、，并測(cè)得遮光片從光電門(mén)A運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)B所用的時(shí)間．

（1）在實(shí)驗(yàn)中，為了更準(zhǔn)確的測(cè)得滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度，應(yīng)選用較______填“寬”或“窄”的遮光片；

（2）由題可知，遮光片通過(guò)光電門(mén)A時(shí)的速度大小，______，通過(guò)光電門(mén)B時(shí)的速度大小______．

（3）滑塊在氣墊上運(yùn)動(dòng)的加速度大小______．

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