【題目】如圖所示,一長為L=11m的水平傳送帶,以v0=4m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。把一質(zhì)量為m=1kg的物塊A以速度v0推上傳送帶的右端,同時(shí)把另一質(zhì)量為M=2kg的物塊B以速度v=8m/s推上傳送帶的左端。已知兩個(gè)物塊相撞后以相同速度在傳送帶上運(yùn)動(dòng),兩個(gè)物塊跟傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0. 2,重力加速度g=10m/s2,物塊可視為質(zhì)點(diǎn)且碰撞時(shí)間極短。求:
(1)相撞后兩個(gè)物塊再經(jīng)多長時(shí)間相對傳送帶靜止?
(2)物塊B與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量Q=?
【答案】(1)3. 3s;(2) 88. 4J
【解析】
本題要分析兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況。首先要判斷B的速度減至零時(shí)兩個(gè)物體是否相撞,再根據(jù)兩者之和等于L求相撞前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,從而求得相撞時(shí)兩者的速度,由動(dòng)量守恒定律求出碰撞后共同速度。再分析碰后的運(yùn)動(dòng)情況,由牛頓第二定律和速度時(shí)間公式求兩個(gè)物體與傳送帶相對靜止經(jīng)歷的時(shí)間,根據(jù)物塊B與傳送帶間的相對路程來求因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。
物塊A滑上傳送帶后做勻速運(yùn)動(dòng),物體B向右做勻減速運(yùn)動(dòng), B的加速度為:
則經(jīng)過時(shí)間時(shí)B的速度減至零:
時(shí)間時(shí)B的位移:
A的位移:
因?yàn)椋?/span>
因此,兩個(gè)物體相撞發(fā)生B向右勻減速運(yùn)動(dòng)的過程中,設(shè)從開始到兩個(gè)物體相撞經(jīng)歷的時(shí)間為,則
解得:
因?yàn)椋?/span>
不合理,舍去
則時(shí)間A的位移:
B的位移為:
相撞前瞬間B的速度為:
方向向右
對于碰撞過程,取向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:
解得:
方向向右
碰撞后AB一起向右做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度大小也為a,勻減速一直到速度為零的位移為:
AB沒有從傳送帶右端滑出,此過程用時(shí):
之后AB一起向左做勻加速運(yùn)動(dòng),勻加速一直到速度為的位移為:
此后兩者隨傳送帶一起勻速,向左做勻加速用時(shí):
故相撞后兩個(gè)物塊再經(jīng):
時(shí)間相對傳送帶靜止。
(2)物塊B與傳送帶間的相對路程為:
物塊B與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量:
解得:
答:
(1)相撞后兩個(gè)物塊再經(jīng)3. 3s時(shí)間相對傳送帶靜止;
(2)物塊B與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量Q是88. 4J。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,彈簧的一端固定在豎直墻上,質(zhì)量為M的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部與水平面平滑連接,一個(gè)質(zhì)量為m(m<M)的小球從槽高h處開始自由下滑,下列說法正確的是( )
A. 在以后的運(yùn)動(dòng)全過程中,小球和槽的水平方向動(dòng)量始終保持某一確定值不變
B. 在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功
C. 全過程小球和槽、彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,且水平方向動(dòng)量守恒
D. 小球被彈簧反彈后,小球和槽的機(jī)械能守恒,但小球不能回到槽高h處
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角為θ、半徑為R的傾斜圓盤繞圓心處的轉(zhuǎn)軸O以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊放在圓盤的邊緣,小物塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。圖中A、B分別為小物塊轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所經(jīng)過的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過的C、D兩點(diǎn)連線與AB垂直,小物塊與圓盤間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且始終相對于圓盤靜止。重力加速度為g,下列說法正確的是 ( )
A. 小物塊受到的摩擦力始終指向圓心
B. 動(dòng)摩擦因數(shù)μ一定大于tanθ
C. 小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,摩擦力對小物塊做功為-μmgπRcosθ
D. 當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)至C、D兩點(diǎn)時(shí)所受摩擦力大小相等,從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中摩擦力對小物塊先做負(fù)功后做正功
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】水平放置的平行板電容器,極板長為l,間距為d,電容為C。 豎直擋板到極板右端的距離也為l,某次充電完畢后電容器上極板帶正電,下極板帶負(fù)電,所帶電荷量為Q1如圖所示,一質(zhì)量為m,電荷量為q的小球以初速度v從正中間的N點(diǎn)水平射人兩金屬板間,不計(jì)空氣阻力,從極板間射出后,經(jīng)過一段時(shí)間小球恰好垂直撞在擋板的M點(diǎn),已知M點(diǎn)在上極板的延長線上,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力和邊緣效應(yīng)。下列分析正確的是( 。
A.小球在電容器中運(yùn)動(dòng)的加速度大小為
B.小球在電容器中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與射出電容器后運(yùn)動(dòng)到擋板的時(shí)間相等
C.電容器所帶電荷量
D.如果電容器所帶電荷量,小球還以速度v從N點(diǎn)水平射入,恰好能打在上級(jí)板的右端
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一電阻標(biāo)簽被腐蝕,某實(shí)驗(yàn)小組想要通過實(shí)驗(yàn)來測量這個(gè)電阻的阻值,實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備有如下實(shí)驗(yàn)器材:
A. 電池組E(電動(dòng)勢約3V,內(nèi)阻可忽略)
B. 電壓表V(0~3V,內(nèi)阻約5kΩ)
C. 電流表A(0~1mA,內(nèi)阻為1000Ω)
D. 滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值10Ω)
E. 滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值200Ω)
F. 電阻箱R3(0~999. 9Ω)
G. 多用電表
H. 開關(guān)一個(gè)
L. 導(dǎo)線若干
(1)粗測電阻。把多用電表的功能開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋×1位置,短接紅黑表筆進(jìn)行調(diào)零,然后測量待測電阻,多用電表的示數(shù)如圖甲所示。多用電表的讀數(shù)為______Ω
(2)實(shí)驗(yàn)小組選擇器材用伏安法進(jìn)一步測量電阻的阻值,首先要把電流表改裝成200mA的電流表,電阻箱應(yīng)調(diào)節(jié)到______Ω(保留兩位有效數(shù)字)。
(3)請?jiān)O(shè)計(jì)電路并在圖乙方框中畫出電路圖,要求易于操作,便于測量,并標(biāo)出所選器材的符號(hào)。
(______)
(4)小組在實(shí)驗(yàn)中分別記錄電流表和電壓表的示數(shù),并在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如圖丙所示,請正確做出I-U關(guān)系圖線,由圖線可求得待測電阻阻值R=______Ω。(保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一充電后的平行板電容器的兩極板間距離為l,在正極板附近有一質(zhì)量為m1、電荷量為q1(q1>0)的粒子A,在負(fù)極板附近有一質(zhì)量為m2,電荷量為-q2(q2>0)的粒子B僅在電場力的作用下兩粒子同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)。已知兩粒子同時(shí)經(jīng)過一平行于正極板且與其相距方的平面Q。兩粒子間相互作用力可忽略,不計(jì)粒子重力,則下列說法正確的是( )
A.粒子A、B的加速度大小之比4:3
B.粒子A、B的比荷之比為3:4
C.粒子A、B通過平面Q時(shí)的速度大小之比為:2
D.粒子A、B通過平面Q時(shí)的動(dòng)能之比為3:4
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】電阻率是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率。
(1)用螺旋測微器測量其橫截面直徑如圖甲所示,由圖可知其直徑為______mm,如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測其長度為_____cm,如圖丙所示,用多用電表×1Ω擋粗測其電阻為_____Ω。
(2)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,需進(jìn)一步測量圓柱體的電阻,除待測圓柱體R外,實(shí)驗(yàn)室還備有的。實(shí)驗(yàn)器材如下,要求待測電阻兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大,則電壓表應(yīng)選______,電流表應(yīng)選_________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_________。(均填器材前的字母代號(hào))
A.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約為15kΩ);
B.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約為75kΩ);
C.電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻約為1Ω);
D.電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約為0.2Ω);
E.滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0~5Ω,1.0A);
F.滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0~2000Ω,0.1A);
G.直流電源E(電動(dòng)勢為3V,內(nèi)阻不計(jì))
H.開關(guān)S,導(dǎo)線若干。
(3)請?jiān)O(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)電路,并將電路圖畫在虛線框中_______________。
(4)若流經(jīng)圓柱體的電流為I,圓柱體兩端的電壓為U,圓柱體橫截面的直徑和長度分別用D、L表示,則用D、L、I、U表示該圓柱體電阻率的關(guān)系式為=___________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,L是自感系數(shù)很大的線圈,但其自身的直流電阻幾乎為零。A和B是兩個(gè)相同的小燈泡,下列說法正確的是( )
A. 當(dāng)閉合開關(guān)S后,燈泡A亮度一直保持不變
B. 當(dāng)閉合開關(guān)S后,燈泡B逐漸變亮,最后亮度不變
C. 再斷開開關(guān)S后,燈泡 A逐漸變暗,直到不亮
D. 再斷開開關(guān)S后,燈泡B由暗變亮再逐漸熄滅
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】兩個(gè)質(zhì)量相等、電荷量不等的帶電粒子甲、乙,以不同的速率沿著HO方向垂直射入勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度方向豎直向上,它們在圓形區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。不計(jì)粒子所受的重力,則下列說法中正確的是( )
A.甲粒子帶正電荷
B.乙粒子所帶的電荷量比甲粒子少
C.甲粒子在圓形區(qū)域中電勢能變化量小
D.乙粒子進(jìn)入電場時(shí)具有的動(dòng)能比甲粒子大
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