【題目】如圖所示,光滑的水平面AB(足夠長(zhǎng))與半徑為R=0.8m的光滑豎直半圓軌道BCD在B點(diǎn)相切,D點(diǎn)為半圓軌道最高點(diǎn)。A點(diǎn)的右側(cè)等高地放置著一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)=20m、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v0=10m/s的傳送帶。用輕質(zhì)細(xì)線連接甲、乙兩物體,中間夾一輕質(zhì)彈簧,彈簧與甲乙兩物體不栓接。甲的質(zhì)量為m1=3kg,乙的質(zhì)量為m2=1kg,甲、乙均靜止在光滑的水平面上,F(xiàn)固定乙物體,燒斷細(xì)線,甲離開彈簧后進(jìn)入半圓軌道并可以通過(guò)D點(diǎn),且過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力恰好等于甲的重力。傳送帶與乙物體間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6,重力加速度g取l0m/s2,甲、乙兩物體可看作質(zhì)點(diǎn)。

(1)求甲物體離開彈簧時(shí)的速度。

(2)若甲固定,乙不固定,細(xì)線燒斷后乙可以離開彈簧后滑上傳送帶,求乙在傳送帶上滑行的最遠(yuǎn)距離。

(3)甲乙均不固定,燒斷細(xì)線以后,求甲和乙能否再次在AB面上水平碰撞?若碰撞,求再次碰撞時(shí)甲乙的速度;若不會(huì)碰撞,說(shuō)明原因。

【答案】1212m, (3)

【解析】試題分析:(1)甲離開彈簧以后,機(jī)械能守恒:

6分)

能量守恒得(2)

之后乙滑上傳送帶勻減速運(yùn)動(dòng)2分)

至速度為零時(shí)離A端最遠(yuǎn),最遠(yuǎn)距離為:

2分)

即乙在傳送帶上滑行的最遠(yuǎn)距離為12m.

甲乙分離瞬間動(dòng)量守恒:

甲乙彈簧系統(tǒng)能量守恒:

解得:4分)

之后甲沿軌道上滑,設(shè)上滑最高點(diǎn)高度為h,2分)

則甲上滑不到等圓心位置就會(huì)返回,返回AB面上速度仍然是1分)

乙滑上傳送帶,因,則乙先向右做勻減速運(yùn)動(dòng),后向左勻加速。

由對(duì)稱性可知返回AB面上速度仍然為1分)。

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)探究小組利用半偏法測(cè)量電壓表內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室提供了下列實(shí)驗(yàn)器材:

A.待測(cè)電壓表V(量程為3V,內(nèi)阻約為3000)

B.電阻箱R1(最大阻值為9999.9)

C.滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為10,額定電流為2 A)

D.電源E(電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻不計(jì))

E.開關(guān)兩個(gè),導(dǎo)線若干


(1)虛線框內(nèi)為探究小組設(shè)計(jì)的部分測(cè)量電路,請(qǐng)你補(bǔ)畫完整;

(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖,連接好實(shí)驗(yàn)電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,請(qǐng)你補(bǔ)充完善下面操作步驟。首先閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑片,使電壓表達(dá)到滿偏;保持______不變,斷開開關(guān)_______(選填“S1”或“S2”),調(diào)節(jié)________的阻值,使電壓表示數(shù)達(dá)到半偏,讀取并記錄此時(shí)電阻箱的阻值R0;

(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電壓表內(nèi)阻R測(cè)=________,它與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比,R測(cè)____RV (選填“>”、“=”或“<”)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖1所示,螺線管內(nèi)有一平行于軸線的勻強(qiáng)磁場(chǎng),規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向,螺線管與U型導(dǎo)線框cdef相連,導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖2所示規(guī)律變化時(shí)(  。

A. t1時(shí)刻,金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大

B. t2時(shí)刻,金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最小

C. t1-t2時(shí)間內(nèi),金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流

D. t1-t2時(shí)間內(nèi),金屬圓環(huán)L有收縮趨勢(shì)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖。由電子槍產(chǎn)生電子束,玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體,在電子束通過(guò)時(shí)能夠顯示電子的徑跡。前后兩個(gè)勵(lì)磁線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向與兩個(gè)線圈中心的連線平行。電子速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度可以分別通過(guò)電子槍的加速電壓U和勵(lì)磁線圈的電流I來(lái)調(diào)節(jié)。適當(dāng)調(diào)節(jié)U和I,玻璃泡中就會(huì)出現(xiàn)電子束的圓形徑跡。下列調(diào)節(jié)方式中,一定能讓圓形徑跡半徑增大的是(

A.增大U,減小I

B.減小U,增大I

C.同時(shí)增大U和I

D.同時(shí)減小U和I

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】些固體材料受到外力后除了產(chǎn)生形變,其電阻率也要發(fā)生變化,這種由于外力的作用而使材料電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”。現(xiàn)用如圖所示的電路研究某長(zhǎng)薄板電阻Rx的壓阻效應(yīng),已知Rx的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐,實(shí)驗(yàn)室中有下列器材:

A.電源E3 V,內(nèi)阻約為1 Ω

B.電流表Al06 A,內(nèi)阻r1=5 Ω

C.電流表A206 A,內(nèi)阻r2約為1 Ω

D.開關(guān)S,定值電阻R0

1)為了比較準(zhǔn)確地測(cè)量電阻Rx的阻值,請(qǐng)完成虛線框內(nèi)電路圖的設(shè)計(jì)。

2)在電阻Rx上加一個(gè)豎直向下的力F(設(shè)豎直向下為正方向),閉合開關(guān)S,記下電表讀數(shù),A1的讀數(shù)為I1,A2的讀數(shù)為I2,得Rx=______________(用字母表示)。

3)改變力的大小,得到不同的Rx值,然后讓力反向從下向上擠壓電阻,并改變力的大小,得到不同的Rx值。最后繪成的圖像如圖所示,除觀察到電阻Rx的阻值隨壓力F的增大而均勻減小外,還可以得到的結(jié)論是_______________________。當(dāng)F豎直向下時(shí),可得Rx與所受壓力F的數(shù)值關(guān)系是Rx=_____

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,為一理想變壓器,S為單刀雙擲開關(guān),P為滑動(dòng)變阻器R的滑片,U1為加在原線圈兩端的電壓,I1為原線圈中的電流,下列判斷正確的是( )

A. 保持U1P的位置不變,Sa合到b時(shí),I1將增大

B. 保持U1P的位置不變,Sb合到a時(shí),R消耗的功率減小

C. 保持U1不變,S合在a處,使P上滑,I1將增大

D. 保持P的位置不變,S合在a處,若U1增大,I1將增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,用一塊長(zhǎng)L=1.0m的木板在墻和水平地面間架設(shè)斜面,斜面與水平地面的傾角θ可在0~60°間調(diào)節(jié)后固定.將質(zhì)量m=0.2kg的小物塊從斜面頂端靜止釋放,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.05,物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.8,忽略物塊在斜面與水平地面交接處的能量損失.(已知重力加速度取g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)

(1)當(dāng)θ角增大到多少時(shí),物塊恰能從斜面開始下滑;(用正切值表示)

(2) θ角增大到37°時(shí),物塊沿斜面下滑時(shí)的加速度為多大?

(3) θ角增大到多大時(shí),物塊停止時(shí)與墻面的距離最大,求此最大距離xm.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)互相垂直的共點(diǎn)力,一個(gè)力的大小是3N,另一個(gè)力的大小是4N,它們合力的大小是( 。

A. 3N B. 4N C. 5N D. 7N

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為汽車的加速度和車速倒數(shù)的關(guān)系圖像。若汽車質(zhì)量為2×103 kg,它由靜止開始沿平直公路行駛,且行駛中阻力恒定,最大車速為30 m/s,則(   )

A. 汽車所受阻力為6×103 N

B. 汽車在車速為15 m/s時(shí),功率為6×104W

C. 汽車勻加速的加速度為4m/s2

D. 汽車勻加速所需時(shí)間為10 s

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