【題目】如上圖所示為某自動(dòng)控制系統(tǒng)的裝置示意圖，裝置中間有一個(gè)以v0=3m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶，傳送帶左端點(diǎn)M與光滑水平面相切，PM比較長(zhǎng)，水平面左側(cè)與一傾角=37°的光滑斜面平滑連接�？拷泵娴锥说�P點(diǎn)處安裝有自動(dòng)控制系統(tǒng)，當(dāng)小物塊b每次向右經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)都會(huì)被系統(tǒng)瞬時(shí)鎖定從而保持靜止。傳送帶N端與半徑r=0．8m的光滑四分之一圓弧相切，小物塊a從圓弧最高點(diǎn)由靜止下滑后滑過傳送帶，經(jīng)過M點(diǎn)后控制系統(tǒng)會(huì)使靜止在P點(diǎn)的小物塊b自動(dòng)解鎖，之后兩物塊發(fā)生第一次彈性碰撞。已知兩物塊的質(zhì)量mb=2ma=2kg，兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0．25，MN間的距離L=2m，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）第一次碰撞前物塊a在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

（2）第一次碰撞后物塊b在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(物塊b沖上斜面無機(jī)械能損失)；

（3）兩物塊在第3次碰撞后到第4次碰撞前，物塊a在傳送帶上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦熱。

【答案】（1）0.6s（2）2/3s（3）20/3J

【解析】(1)a物塊從圓弧最高點(diǎn)由靜止下滑到N點(diǎn)的速度，由動(dòng)能定理得：，解得，

A物塊滑上傳送帶做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，減速到與傳達(dá)送帶速度相等時(shí)通過的位移：，所以a物塊先減速后勻速，

減速的時(shí)間，勻速的時(shí)間

所以總時(shí)間為；

(2)對(duì)ab組成系統(tǒng)由動(dòng)量守恒定律得：

彈性碰撞，即機(jī)械能守恒：

物塊b在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

由以上三式聯(lián)立解得：。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，I、II分別是甲、乙兩小球從同一地點(diǎn)沿同一直線運(yùn)動(dòng)的v—t圖線，根據(jù)圖線可以判斷( )

A. 甲、乙兩小球做的是初速度方向相反的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小相同，方向相同

B. 兩球在t=8s時(shí)相距最遠(yuǎn)

C. 兩球在t=2s時(shí)有相同的速度

D. 兩球在t=8s時(shí)相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在2016年里約奧運(yùn)跳水比賽中，中國(guó)跳水夢(mèng)之隊(duì)由吳敏霞領(lǐng)銜包攬全部8枚金牌。假設(shè)質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)上以初速度v0向上跳起，跳水運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)上起跳到入水前重心下降H，入水后受水阻力而速度減為零，不計(jì)跳水運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員人水后到速度為零時(shí)重心下降h，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g，則（ ）

A. 運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)上起跳到入水前受到合外力沖量大小為

B. 水對(duì)運(yùn)動(dòng)員阻力的沖量大小為

C. 運(yùn)動(dòng)員克服水的阻力做功為mgH +

D. 運(yùn)動(dòng)員從跳起到入水后速度減為零的過程中機(jī)械能減少量為mg(H +h) +

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一坐標(biāo)系xoy，已知A點(diǎn)坐標(biāo)為（–2h，h），O、B區(qū)間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。甲、乙兩小球質(zhì)量均為m，甲球帶電量為+q，乙球帶電量為–q，分別從A點(diǎn)以相同的初速度水平向右拋出后，都從O點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中甲球恰從B點(diǎn)射出電場(chǎng)，乙球從C點(diǎn)射出電場(chǎng)，且乙球射出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能是甲球射出電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能的13倍。已知重力加速度為g。求

（1）小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；

（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示,一次訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員腰部系著不可伸長(zhǎng)的繩拖著質(zhì)量m=11 kg的輪胎從靜止開始沿著筆直的跑道加速奔跑，繩與水平跑道的夾角是37°，5 s后拖繩從輪胎上脫落，輪胎運(yùn)動(dòng)的圖象如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10 m/s2，則下列說法正確的是

A. 輪胎與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2

B. 拉力F的大小為55 N

C. 在0～5s內(nèi)，輪胎克服摩擦力做功為1375 J

D. 在6 s末，摩擦力的瞬時(shí)功率大小為275 W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)平行板電容器水平放置，并與一個(gè)金屬圓環(huán)連接，一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在上極板上，金屬環(huán)處在豎直平面內(nèi)，環(huán)面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直。若金屬環(huán)、電容器及小球一起以水平速度v向右平動(dòng)時(shí)，細(xì)線拉力大小為F1，且此時(shí)細(xì)線恰好處于豎直狀態(tài)；若金屬環(huán)、電容器及小球一起以水平速度2v向右平動(dòng)時(shí)，細(xì)線拉力大小為F2，則（ ）

A. 當(dāng)速度為2v時(shí)，細(xì)線與豎直方向有一向左的偏角，且F1>F2

B. 當(dāng)速度為2v時(shí)，細(xì)線仍保持豎直方向，且F1=F2

C. 當(dāng)速度為2v時(shí)，細(xì)線與豎直方向有一向右的偏角，且F1<F2

D. 細(xì)線的拉力大小與小球所帶的電性無關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】動(dòng)車組是城際間實(shí)現(xiàn)小編組、大密度的高效運(yùn)輸工具，以其編組靈活、方便、快捷、安全、可靠、舒適等特點(diǎn)而備受世界各國(guó)鐵路運(yùn)輸和城市軌道交通運(yùn)輸?shù)那嗖A．幾節(jié)自帶動(dòng)力的車廂加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車廂編成一組，就是動(dòng)車組．假設(shè)有一動(dòng)車組由六節(jié)車廂連接而成，每節(jié)車廂的總質(zhì)量均為m=8×104 kg.其中第一節(jié)、第二節(jié)帶動(dòng)力，他們的額定功率分別是P1=2×107 W和P2=1×107 W(第一節(jié)車廂達(dá)到額定功率如功率不夠用時(shí)啟動(dòng)第二節(jié)車廂)，車在行駛過程中阻力恒為重力的0.1倍(g＝10 m/s2)

(1)求該動(dòng)車組的最大行駛速度；

(2)若列車以1 m/s2的加速度勻加速啟動(dòng)，求t＝10 s時(shí)，第一節(jié)和第二節(jié)車廂之間拉力的值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示。一細(xì)束紅色單色光射到透明球表面上，光束在過球心O的平面內(nèi)。折射進(jìn)入球內(nèi)后一部分光束在內(nèi)表面處發(fā)生折射。折射出的光線為圖中1；一部分光束經(jīng)內(nèi)表面反射一次，再經(jīng)球面折射，折射出的光線為圖中2，已知出射光線1與入射光線的夾角為θ=30。出射光線2與入射光線的夾角α=30.

①求透明球?qū)t色單色光的析射率，(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù)）

②若將紅色單色光換或紫色單色光，保持入射光的方向和入射點(diǎn)不變。則出射光線2與入射光線的夾角α′_______30(填“大于”、“等于”或“小于)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為“測(cè)量小車與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)裝置，帶滑輪的長(zhǎng)木板水平固定，跨過小車上的光滑定滑輪的兩根細(xì)線均處于水平．

(1)某個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)中得到一紙帶如圖乙，A、B、C、D、E為5個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz，根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，可求出小車的速度a=________m/s(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)．該小組想針對(duì)小車列牛頓第二定律方程求出動(dòng)摩擦因數(shù)，則還需要測(cè)定_____________（寫出物理量名稱及對(duì)應(yīng)的字母）。若讀出拉力傳感器的示數(shù)為F，則小車與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= ________（用a、F、當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g和上述測(cè)定的物理量表示,忽略其他阻力作用）.

（2）另一實(shí)驗(yàn)小組分析了上述裝置的特點(diǎn)，覺得不分析紙帶，再測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量m/也能利用牛頓第二定律求出該動(dòng)摩擦因數(shù)，這種求法的表達(dá)式是μ= _________（用a、F、m/、當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g和上述（1）中測(cè)定的物理量表示，忽略其他阻力作用）

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