分析 (1)解除鎖定彈開(kāi)AB后,兩滑塊勻速通過(guò)光電門(mén),根據(jù)v=$\frac757xthl{t}$求出兩個(gè)滑塊的速度大。畯椈山怄i過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為兩個(gè)物體的動(dòng)能,根據(jù)機(jī)械能守恒求解彈性勢(shì)能EP;
(2)B滑上傳送帶后受到水平向左的滑動(dòng)摩擦力而做勻減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減為零時(shí),滑動(dòng)的距離最遠(yuǎn).由動(dòng)能定理可求得最遠(yuǎn)距離sm;
(3)物塊B沿傳送帶向左返回時(shí),先做勻加速運(yùn)動(dòng),若物塊速度與傳送帶速度相同,則此后一起勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理求出物體與傳送帶速度相同時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的位移,再求速度v′B;B剛好能從Q端滑出時(shí)速度為零.對(duì)A,根據(jù)動(dòng)能定理列式得到彈射后速度與做功的關(guān)系式;對(duì)B.根據(jù)能量守恒列式,得到與A碰撞后速度表達(dá)式,根據(jù)碰撞過(guò)程兩者交換速度,聯(lián)立解得彈射裝置P對(duì)A做的功.根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體與傳送帶間的相對(duì)位移大小,即可求得熱量.
解答 解:(1)解除鎖定,彈開(kāi)物塊A、B后,兩物體的速度大小為:
vA=vB=$\fracxdnvxld{t}=\frac{{3.6×{{10}^{-3}}}}{{9.0×{{10}^{-4}}}}$=4.0m/s
彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為:${E_P}=\frac{1}{2}mυ_A^2+\frac{1}{2}mυ_B^2=16J$
(2)物塊B滑上傳送帶做勻減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減為零時(shí),滑動(dòng)的距離最遠(yuǎn).
由動(dòng)能定理得:-μmBgsm=0-$\frac{1}{2}$mBvB2
得 sm=4m
(3)B要?jiǎng)偤媚芑鰝魉蛶У腝端,由能量關(guān)系有:$\frac{1}{2}{m_B}υ_B^{'2}=μ{m_B}gL$
代入數(shù)據(jù)得:$υ_B^'=4\sqrt{2}m/s$
因?yàn)锳和B碰撞過(guò)程交換速度,故彈射裝置至少應(yīng)以4$\sqrt{2}$m/s的速度將A彈回
B在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:$t=\frac{2L}{υ_B^'}=2\sqrt{2}s$
在B滑過(guò)傳送帶的過(guò)程中,傳送帶移動(dòng)的距離:${S_帶}=υt=12\sqrt{2}m$
△S=S帶+L
因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為:△E=μmBg△S=8(3$\sqrt{2}$+2)J=49.9J
答:(1)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能是16J;
(2)物塊B在傳送帶上向右滑動(dòng)的最遠(yuǎn)距離是4m;
(3)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$4\sqrt{2}$m/s速度將A彈回,才能在AB碰后使B剛好能從Q端滑;過(guò)程中,滑塊B與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能△E為49.9 J.
點(diǎn)評(píng) 本題過(guò)程比較復(fù)雜,按時(shí)間順序分析,關(guān)鍵要把握每個(gè)過(guò)程所遵循的物理規(guī)律以及各個(gè)過(guò)程之間的關(guān)系,培養(yǎng)自己分析和解決綜合題的能力.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 該電池的容量為 500 mA•h | |
B. | 該電池的電動(dòng)勢(shì)為3.6 V | |
C. | 該電池在工作1 小時(shí)后達(dá)到的電流為 500 mA | |
D. | 若電池以 10 mA的電流工作,可用 50 小時(shí) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 離開(kāi)房間的時(shí)候不關(guān)燈 | B. | 用節(jié)能燈替換白熾燈 | ||
C. | 樓道、走廊照明燈采用聲、光控制 | D. | 定期清除冰箱內(nèi)的冰、霜 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | A、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等 | |
B. | A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同 | |
C. | C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為$\frac{kq}{{a}^{2}}$ | |
D. | 將一正電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,并第一次在實(shí)驗(yàn)室里利用放大的思想方法測(cè)出了萬(wàn)有引力常量 | |
B. | 通過(guò)邏輯推理亞里士多德認(rèn)為兩個(gè)從同一高度自由落下的物體,重物體與輕物體下落一樣快 | |
C. | 哥白尼提出了日心說(shuō)并發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運(yùn)行的規(guī)律 | |
D. | 伽利略通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn),說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持 |
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