【題目】如圖甲所示，一質(zhì)量為ma的滑塊(可看成質(zhì)點)固定在半徑為R的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A點，另一質(zhì)量為mb的滑塊(可看成質(zhì)點)靜止在軌道的底端B處，A點和圓弧對應(yīng)的圓心O點等高。

（1）若圓弧的底端B與水平光滑平面連接(足夠長)，mb靜止于B點，ma從靜止開始釋放，假設(shè)兩滑塊碰撞時無機械能損失，且兩滑塊能發(fā)生兩次碰撞，試證明：3ma<mb。

（2）若圓弧的底端B與水平傳送帶平滑連接，如圖乙所示。已知ma=mb=1kg，R=0.8 m，傳送帶逆時針勻速運行的速率為v0=1 m/s，B點到傳送帶水平面右端點C的距離為L=2 m。mb靜止于B點，ma從靜止開始釋放，滑塊ma與mb相碰后立即結(jié)合在一起(設(shè)為mc)運動，當mc運動到C點時速度恰好為零。求mc從開始運動到與傳送帶的速度相同的過程中由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。(g=10 m/s2)

【答案】（1）見解析（2）9J

【解析】

(1)兩滑塊碰撞時動量守恒mava=mava′＋mbvb′

無機械能損失ma=mava′2＋mbvb′2

解得：va′=

解得：vb′=

要想發(fā)生兩次碰撞必須滿足：－va′>vb′代入可得：3ma<mb

(2)機械能守恒magR=

滑塊ma與mb相碰后結(jié)合在一起，動量守恒mav1=mcv2

從B運動到C點時速度恰好為零，由動能定理可得：

－fL=0－mc

f=mca，－v0=v2－at

mc向右運動：s1=v2t－at2

傳送帶向左運動：s2=v0t

Q=fs相對=f(s1＋s2)=9J

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】焰火晚會上，萬發(fā)禮花彈點亮夜空，如圖所示為豎直放置的炮筒在發(fā)射禮花彈。炮筒的長度為1m，每個禮花彈質(zhì)量為1kg(在炮筒內(nèi)運動過程中看作質(zhì)量不變)，禮花彈在炮筒中受到重力高壓氣體的推力和炮筒內(nèi)阻力的作用。當?shù)刂亓铀俣葹?/span>10m/s2，發(fā)射過程中高壓氣體對禮花彈做功900J，禮花彈離開炮簡口時的動能為800J。禮花彈從炮筒底部豎直運動到炮筒口的過程中，下列判斷正確的是

A. 重力勢能增加800J

B. 克服炮筒內(nèi)阻力做功90J

C. 克服炮筒內(nèi)阻力做功無法計算

D. 機械能增加800J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“研究平拋物體的運動”實驗時，實驗裝置如圖所示，先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上復寫紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近處，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠離槽口方向分別平移距離x、2x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球分別撞在木板上得到痕跡B、C。若木板每次移動距離x=15.00 cm，測得A、B間距離y1=4.78 cm，B、C間距離y2=14.58 cm。（取重力加速度g=9.8 m/s2）

（1）小球初速度的表達式為v0=________。（用題給物理量符號表示）

（2）小球初速度的測量值為________m/s。（保留兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用粗細均勻的電阻絲做成的直角三角形金屬框abc，放置在豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B，方向平行于ab邊向上。若如圖甲所示，金屬框繞ab邊向紙面外以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動（從上往下看逆時針轉(zhuǎn)動），圖示位置c、a兩點的電勢差為，從圖示位置轉(zhuǎn)90°過程中通過ab邊的電荷量為q。若如圖乙所示，金屬框繞bc邊向紙面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，圖示位置時c、a兩點的電勢差為，從圖示位置轉(zhuǎn)90°過程中通過ab邊的電荷量為。已知bc、ab邊的長度都為l，金屬框的總電阻為R。下列判斷正確有是（ ）

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)生活經(jīng)驗可知，處于自然狀態(tài)的水都是往低處流的，當水不再流動時，水面應(yīng)該處于同一高度。在著名的牛頓“水桶實驗”中發(fā)現(xiàn)：將一桶水繞豎直固定中心轉(zhuǎn)軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動，穩(wěn)定時水面呈凹狀，水桶截面如圖所示。這一現(xiàn)象可解釋為，以桶為參考系，其中的水除受重力外，還受到一個與轉(zhuǎn)軸垂直的“力”，其方向背離轉(zhuǎn)軸，大小與到軸的垂直距離成正比。水面上的一個小水滴在該力作用下也具有一個對應(yīng)的“勢能”，在重力和該力的共同作用下，水面上相同質(zhì)量的小水滴最終將具有相同的總勢能。根據(jù)以上信息可知，下列說法中正確的是

A. 該“力”對水面上小水滴做功與路徑有關(guān)

B. 小水滴沿水面向上移動時，該“勢能”增加

C. 小水滴沿水面向上移動時，重力勢能的增加量大于該“勢能”的減少量

D. 水面上的小水滴受到重力和該“力”的合力一定與水滴所在水面垂直

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】通過靜電場和引力場的比較，可以進一步認識“場”的性質(zhì)。

（1）地球視為質(zhì)量分布均勻的球體，已知地球質(zhì)量為，引力常量為。

a.仿照電場強度的定義，試寫出地球外部距離地心處“引力場強”的表達式，并指出其方向；

b.如圖甲所示，設(shè)地表和離地表高度處的引力場強大小分別為，已知地球半徑，請估算的值（保留1位有效數(shù)字），這一結(jié)果說明什么；

（2）在研究點電荷周圍的靜電場時，空間范圍比帶電體的線度大得多，不能簡單利用以上處理辦法。如圖乙所示，帶電量為的點電荷固定不動，在處分別由靜止釋放兩個不同的帶正電粒子，只在電場力作用下運動到B處。請自設(shè)必要的物理量，分析說明：

a.在AB過程中，若它們所用的時間相同，則需要滿足什么條件？

b.在AB過程中，若它們動量的變化相同，又需要滿足什么條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在某個絕緣粗糙轉(zhuǎn)盤上依次放著相同材料制成的質(zhì)量都為m的三個小物塊a、b、c，三者到中軸的距離之比為1：2：3．其中a、b帶正電，電荷量分別是q1和q2，c不帶電，不考慮a、b之間微弱的庫侖力�？臻g中有一豎直向上大小為B的勻強磁場，已知三個小物體隨著轉(zhuǎn)盤緩慢逆時針加速轉(zhuǎn)動（俯視），某一時刻，三者一起相對轉(zhuǎn)盤滑動（不考慮物塊對磁場的影響）。則下列說法中正確的是（　　）

A. 和之比為2：1

B. 和之比為4：1

C. 若考慮微弱的庫侖力，則可能是a先滑動

D. 若順時針緩慢加速轉(zhuǎn)，則a、b兩個物塊中一定是b先滑動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在E＝103 V/m的水平向左勻強電場中，有一光滑半圓形絕緣軌道CPN豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道MN平滑連接，半圓軌道所在豎直平面與電場線平行，其半徑R＝40 cm，一帶正電荷q＝3×10－4 C的小滑塊質(zhì)量為m＝40 g，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0．5，小滑塊運動過程中所帶電荷量保持不變，取g＝10 m/s2�；瑝K在水平軌道上某點由靜止釋放后，恰好能運動到圓軌道的最高點C，問：

（1）小滑塊是在水平軌道上離N點多遠處釋放的？

（2）小滑塊經(jīng)過C點后落地，落地點離N點的距離多大？

（3）小球在半圓軌道上運動時，對軌道的最大壓力有多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，“秋千擺“擺繩的一端系于O點，另一端打一個比較大的結(jié)，便于游戲者(視為質(zhì)點)騎跨。繩的質(zhì)量、空氣阻力均不計。在擺繞O點沿豎直平面從P點擺至Q點的過程中，游戲者

A. 所受拉力不變B. 動能始終不變

C. 機械能先減少后增加D. 重力勢能先減小后增加

查看答案和解析>>

同步練習冊答案