【題目】如圖所示,半徑 R=1.6m 光滑圓弧軌道位于豎直平面內(nèi),與長 L=3m 的絕緣水平傳送帶平滑連接,傳送帶以=3m/s 的速度順時針轉(zhuǎn)動,傳送帶右側(cè)空間存在互相垂 直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場強(qiáng)度 E=20N/C,磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=3.0T,方向垂直紙面向外。兩 個質(zhì)量均為 的物塊 a b,物塊 a 不帶電,b 的正電并靜止于圓 弧軌道最低點(diǎn),將 a 物塊從圓弧軌道頂端由靜止釋放,運(yùn)動到最低點(diǎn)與 b 發(fā)生正碰,碰撞時間極短,碰后粘合在一起,離開傳送帶后一起飛入復(fù)合場 中,最后以與水平成角落在地面上的 P 點(diǎn)(如圖), 已知兩物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1,取 g=10,ab 均可看做質(zhì)點(diǎn)。求:

1)物塊 a 運(yùn)動到圓弧軌道最低點(diǎn)時對軌道的壓力;

2)傳送帶距離水平地面的高度;

3)兩物塊碰撞后到落地前瞬間的運(yùn)動過程中,a、b系統(tǒng)機(jī)械能的變化量。

【答案】(1) , 方向豎直向下 (2) (3)

【解析】(1)a物塊從釋放運(yùn)動到圓弧軌道最低點(diǎn)C時,機(jī)械能守恒,

得:

C點(diǎn),由牛頓第二定律:

解得:

由牛頓第三定律,a物塊對圓弧軌道壓力: , 方向豎直向下

(2)ab碰撞動量守恒

ab在傳送帶上假設(shè)能與傳送帶達(dá)到共速時經(jīng)過的位移為s,

得:

所以ab離開傳送帶時與其共速為v=3m/s

進(jìn)入復(fù)合場后, ,所以做勻速圓周運(yùn)動

得:

由幾何知識解得傳送帶與水平地面的高度:

(3)ab系統(tǒng)在傳送帶上運(yùn)動過程中,摩擦力對其做功

ab系統(tǒng)在復(fù)合場運(yùn)動過程中,電場力對其做功:

所以,二者碰后一直到落地,系統(tǒng)機(jī)械能的變化量:

(或者: ab在傳送帶上機(jī)械能的變化量:

ab在復(fù)合場中機(jī)械能的變化量:

所以,在二者碰后一直到落地,系統(tǒng)機(jī)械能的變化量:

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞;氣缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強(qiáng)為1.2p0的理想氣體.p0和T0分別為大氣的壓強(qiáng)和溫度.已知:氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U=αT,α為正的常量;容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的.求:

氣缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時的體積V1;

在活塞下降過程中,氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q.

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【題目】用頻率為ν的單色光照射某種金屬時,逸出光電子的最大動能為EK,已知普朗克常量為h,則該金屬的逸出功為______ ;若改用頻率為的單色光照射此種金屬時,則逸出光電子的最大動能為______

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【題目】他曾設(shè)想了這樣一個理想實(shí)驗(yàn),站在一個很高的塔頂上,向與地面平行的方向拋射出一塊石子,那么……如果塔頂無限高,石子被拋射的速度愈快,它就射得愈遠(yuǎn)。當(dāng)拋射速度達(dá)到一定的速度,石子就會像月球那樣環(huán)繞地球運(yùn)行。該實(shí)驗(yàn)得出的理論:

A. 從根本上改變了近代物理學(xué)的傳統(tǒng)觀念

B. 正確解釋了潮汐的成因

C. 開創(chuàng)了觀察和實(shí)驗(yàn)的研究方法

D. 揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在研究勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)打出的一條紙帶如圖所示,圖中的點(diǎn)為計數(shù)點(diǎn),相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出,圖上注明了各計數(shù)點(diǎn)間距離的測量結(jié)果,所接交流電源的頻率為50 Hz.

(1)兩個相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔:Δt________s.

(2)打下計數(shù)點(diǎn)B時小車的速度:vB______ m/s.(結(jié)果保留2位小數(shù))

(3)物體做勻變速直線運(yùn)動的加速度a________ m/s2.(結(jié)果保留2位小數(shù))

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)家新買了一臺雙門電冰箱,冷藏室容積107L,冷凍室容積118L,假設(shè)室內(nèi)空氣為理想氣體。

(1)若室內(nèi)空氣摩爾體積為22.5×10-3m3/mol,阿伏加德羅常量為6.0×1023mol-1,在家中關(guān)閉冰箱密封門后,電冰箱的冷藏室和冷凍室內(nèi)大約共有多少個空氣分子?

(2)若室內(nèi)溫度為27℃,大氣壓為1×105Pa,關(guān)閉冰箱密封門通電工作一段時間后,冷藏室溫度降為6℃,冷凍室溫度降為-9℃,此時冷藏室與冷凍室中空氣的壓強(qiáng)差多大?

(3)冰箱工作時把熱量從溫度較低的冰箱內(nèi)部傳到溫度較高的冰箱外部,請分析說明這是否違背熱力學(xué)第二定律。

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【題目】在水平向右的勻強(qiáng)電場中,有一絕緣直桿固定在豎直平面內(nèi),桿與水平方向夾角為53°,桿上AB兩點(diǎn)間距為L。將一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電小球套在桿上,從A點(diǎn)以一定的初速度釋放后恰好沿桿勻速下滑。已知勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E= 。求:

(1)軌道與小球間的動摩擦因數(shù)μ;

(2)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程中,小球電勢能的變化量。

(sin53°=0.8,重力加速度為g

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【題目】在維護(hù)和檢修高壓供電線路時,為了不影響城市用電,電工經(jīng)常要在高壓線上帶電作業(yè).為了保障電工的安全,電工全身要穿上用金屬絲線編織的衣服(如圖甲).圖乙中電工站在高壓直流輸電線的A 供電線上作業(yè),其頭頂上方有B 供電線,B 供電線的電勢高于A 電線的電勢.虛線表示電工周圍某一截面上的等勢線,cd、e、f是等勢線上的四個點(diǎn).以下說法中正確的是

A. c、d、e、f 四點(diǎn)中,c 點(diǎn)的電場最強(qiáng)

B. c、d、e、f 四點(diǎn)中,f 點(diǎn)的電勢最高

C. 若將某電子由c 移到f,其電勢能將增大

D. 將某電子在d 點(diǎn)由靜止釋放,它會向e 點(diǎn)所在等勢面運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,物塊A、B間拴接一個壓縮后被鎖定的彈簧,整個系統(tǒng)靜止放在光滑水平地面上,其中A物塊最初與左側(cè)固定的擋板相接觸,B物塊質(zhì)量為2kg,F(xiàn)解除對彈簧的鎖定,在A離開擋板后,B物塊的vt圖如圖乙所示,則可知

A. A的質(zhì)量為4kg

B. 運(yùn)動過程中A的最大速度為vm=4m/s

C. A離開擋板前,系統(tǒng)動量守恒、機(jī)械能守恒

D. A離開擋板后彈簧的最大彈性勢能為3J

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