下圖為光電計時器的實(shí)驗(yàn)簡易示意圖。當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。光滑水平導(dǎo)軌MN上放置兩個相同的物塊A和B，左端擋板處有一彈射裝置P，右端N處與水平傳送帶平滑連接，今將擋光效果好，寬度為d=3.6×10-3m的兩塊黑色磁帶分別貼在物塊A和B上，且高出物塊，并使高出物塊部分在通過光電門時擋光。傳送帶水平部分的長度L=8m，沿逆時針方向以恒定速度v=6m/s勻速轉(zhuǎn)動。物塊A、B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，質(zhì)量mA=mB=1kg。開始時在A和B之間壓縮一輕彈簧，鎖定其處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)解除鎖定，彈開物塊A和B，迅速移去輕彈簧，兩物塊第一次通過光電門，計時器顯示讀數(shù)均為t=9.0×10-4s，重力加速度g取10m/s2。試求：

（1）彈簧儲存的彈性勢能Ep；

（2）物塊B在傳送帶上向右滑動的最遠(yuǎn)距離sm；

（3）若物塊B返回水平面MN后與被彈射裝置P彈回的物塊A在水平面上相碰，且A和B碰后互換速度，則彈射裝置P至少應(yīng)以多大速度將A彈回，才能在AB碰后使B剛好能從Q端滑出?此過程中，滑塊B與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能△E為多大?


（1）16J；（2）4m；（3）m/s； 8（3 +2）J．

【解析】（1）解除鎖定，彈開物塊A、B后，兩物體的速度大小為：m/s=4.0m/s ，彈簧儲存的彈性勢能為：EP＝＝16J；
（2）物塊B滑上傳送帶做勻減速運(yùn)動，當(dāng)速度減為零時，滑動的距離最遠(yuǎn)．由動能定理得：-μmBgsm=0- mBvB2 ，得 sm=4m ；
（3）B要剛好能滑出傳送帶的Q端，由能量關(guān)系有：＝μmBGl，代入數(shù)據(jù)得：m/s，因?yàn)锳和B碰撞過程交換速度，故彈射裝置至少應(yīng)以4 m/s的速度將A彈回，B在傳送帶上運(yùn)動的時間為：t＝s，在B滑過傳送帶的過程中，傳送帶移動的距離：S帶＝υt＝12 m，△因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為：△E=μmBg△S=8（3 +2）J


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


位于原點(diǎn)的波源在t＝0開始沿y軸做簡諧運(yùn)動，它激起橫波沿x軸傳播，當(dāng)t＝0.15s時，波的圖像如右圖所示，此時波恰好傳到P點(diǎn)，則（       ）

A.波長是0.4m     B.該波源的頻率是0.2Hz

C. P點(diǎn)將向右運(yùn)動           D. P點(diǎn)將向下運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列說法中正確的是（ ）

A．同一種物質(zhì)不可能呈現(xiàn)晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)

B．一定量的氣體，在體積不變時，分子單位時間與器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減小

C．若液體對某種固體是浸潤的，當(dāng)液體裝在由這種固體物質(zhì)做成的細(xì)管時，液面跟固體接觸的面積有擴(kuò)大的趨勢

D．一定質(zhì)量的理想氣體，如果保持溫度不變，壓強(qiáng)變大時，內(nèi)能將減小

E. 對任何一類與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程進(jìn)行方向的說明，都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述

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科目：高中物理 來源： 題型：


在以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心、邊長為L的正方形EFGH區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示。在A處有一個粒子源，可以連續(xù)不斷的沿軸負(fù)方向射入速度不同的帶電粒子，且都能從磁場的上邊界射出。已知粒子的質(zhì)量為m，電量大小為q，不計重力和粒子間的相互作用。

（1）若粒子從與軸的交點(diǎn)射出，試判斷粒子的電性并計算粒子射入磁場的速度的大��；

（2）若粒子以速度射入磁場，求粒子在磁場中運(yùn)動時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，足夠長粗糙斜面固定在水平面上，物塊a通過平行于斜面的輕繩跨過光滑輕滑輪與物塊b相連，b的質(zhì)量為m．開始時，a、b均靜止且a剛好不受斜面摩擦力作用．現(xiàn)對b施加豎直向下的恒力F，使a、b做加速運(yùn)動，則在b下降h高度過程中

  A．a(chǎn)的加速度為

  B．a(chǎn)的重力勢能增加mgh

  C．繩的拉力對a做的功等于a機(jī)械能的增加

  D．F對b做的功與摩擦力對a做的功之和等于a、b動能的增加

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一束光從空氣射向折射率為 的某種介質(zhì)，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為     ．真空中的光速為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為      ．

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科目：高中物理 來源： 題型：


游樂場中有一種叫“空中飛椅”的設(shè)施，其基本裝置是用一細(xì)桿將座椅與轉(zhuǎn)盤的邊緣相連接，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋，若將人和座椅看成質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，簡化為如圖所示的模型，其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動，已知細(xì)桿長為l，轉(zhuǎn)盤靜止時細(xì)桿與轉(zhuǎn)軸間的距離為d，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時細(xì)桿只能在轉(zhuǎn)軸與細(xì)桿平行的平面內(nèi)繞其上端點(diǎn)轉(zhuǎn)動。讓轉(zhuǎn)盤由靜止逐漸加速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過一段時間后質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動，此時細(xì)桿與豎直方向的夾角為θ，不計空氣阻力及細(xì)桿重，則質(zhì)點(diǎn)從靜止到做勻速圓周運(yùn)動的過程中，細(xì)桿對質(zhì)點(diǎn)做的功為 （     ）

A．

B．

C．

D．

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如圖所示，豎直平面坐標(biāo)系的第一象限有垂直面向外的水平勻強(qiáng)磁場和豎直向上的勻強(qiáng)電場，大小分別為B和E；第四象限有垂直面向里的水平勻強(qiáng)電場，大小也為；第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置的半徑為的半圓軌道，軌道最高點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)相切，最低點(diǎn)與絕緣光滑水平面相切于。一質(zhì)量為的帶電小球從軸上（）的點(diǎn)沿軸正方向進(jìn)入第一象限后做圓周運(yùn)動，恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn)，且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動，過點(diǎn)水平進(jìn)入第四象限，并在電場中運(yùn)動）已知重力加速度為）。

（1）判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量；

（2）點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)至少多高；

（3）若該小球以滿足（2）中最小值的位置和對應(yīng)速度進(jìn)入第一象限，通過點(diǎn)開始計時，經(jīng)時間小球距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡諧運(yùn)動，坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置，MN＝8 cm.從小球經(jīng)過圖中N點(diǎn)時開始計時，到第一次經(jīng)過O點(diǎn)的時間為0.2 s，則小球的振動周期為________ s，振動方程的表達(dá)式為x＝________ cm。

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