如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，輕彈簧左端與一固定擋板相連，光滑的水平導軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶長L=4.0 m，皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動皮帶以速率v=3.0m/s勻速轉(zhuǎn)動．兩個質(zhì)量均為m=1.0 kg的滑塊A、B置于水平導軌上．第一次使滑塊A壓縮輕彈簧至某一位置，由靜止釋放，滑塊A離開彈簧后以某一速度與B發(fā)生彈性碰撞，碰后滑塊B以速度vB=2.0m/s滑上傳送帶，并從傳送帶右端P點滑出落至地面上的Q點，已知滑塊B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，重力加速度g取10m/s2．求：

（1）滑塊B到達傳送帶右端P點時的速度；

（2）第二次實驗時，使皮帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，帶動皮帶以速率v=3.0 m/s勻速轉(zhuǎn)動，仍要使滑塊B落至Q點，則需將滑塊A壓縮彈簧至另一位置由靜止釋放，后與B發(fā)生彈性碰撞，求此過程彈簧對滑塊A做的功W；

（3）在第二次實驗過程中，滑塊B在傳送帶上滑動過程中產(chǎn)生的熱量Q．

 

 

【答案】

（1）設Q點的縱坐標為h，到達Q點的水平分速度為vx,則由類平拋運動的規(guī)律可知

    h=v0t     d=vxt/2

           tan450=vx/v0

得h=2d，故Q點的坐標為（0,2d）

（2）粒子在磁場中的運動軌跡如圖所示，設粒子在磁場中運動的半徑為R，周期為T.則由幾何關(guān)系可知:

R=2d

T=2πR/v

V=v0

粒子在磁場中的運動時間為t2

t2=7T/8

粒子在電場中的運動時間為t1

t1=2d/v0

得 總時間t=t1+t2=(7π+4)d/2v0

【解析】略

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?肇慶一模）如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶長度 L=4.0m，皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動皮帶以恒定速率v=3.0m/s 勻速傳動．三個質(zhì)量均為m=1.0kg 的滑塊A、B、C置于水平導軌上，開始時滑塊B、C之間用細繩相連，其間有一壓縮的輕彈簧，處于靜止狀態(tài)．滑塊A以初速度v0=2.0m/s 沿B、C連線方向向B運動，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時間極短．連接B、C的細繩受擾動而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離．滑塊C脫離彈簧后以速度vC=2.0m/s 滑上傳送帶，并從右端滑出落至地面上的P點．已知滑塊C與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）滑塊C從傳送帶右端滑出時的速度大�。�
（2）滑塊B、C用細繩相連時彈簧的彈性勢能Ep；
（3）若每次實驗開始時彈簧的壓縮情況相同，要使滑塊C總能落至P點，則滑塊A與滑塊B碰撞前速度的最大值vm是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?安徽三模）如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，輕彈簧左端與一固定擋板相連，光滑的水平導軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶長L=4.0m，皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動皮帶以速率v=3.0m/s勻速轉(zhuǎn)動．兩個質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B置于水平導軌上．第一次使滑塊A壓縮輕彈簧至某一位置，由靜止釋放，滑塊A離開彈簧后以某一速度與B發(fā)生彈性碰撞，碰后滑塊B以速度vB=2.0m/s滑上傳送帶，并從傳送帶右端P點滑出落至地面上的Q點，已知滑塊B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）滑塊B到達傳送帶右端P點時的速度；
（2）第二次實驗時，使皮帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，帶動皮帶以速率v=3.0m/s勻速轉(zhuǎn)動，仍要使滑塊B落至Q點，則需將滑塊A壓縮彈簧至另一位置由靜止釋放，后與B發(fā)生彈性碰撞，求此過程彈簧對滑塊A做的功W；
（3）在第二次實驗過程中，滑塊B在傳送帶上滑動過程中產(chǎn)生的熱量Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（18分）如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶長度L=4.0m，皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動皮帶以恒定速率v=3.0m/s勻速傳動。三個質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導軌上，開始時滑塊B、C之間用細繩相連，其間有一壓縮的輕彈簧，處于靜止狀態(tài)�；瑝KA以初速度v0=2.0m/s沿B、C連線方向向B運動，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時間極短，可認為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零。因碰撞使連接B、C的細繩受擾動而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離。滑塊C脫離彈簧后以速度vC=2.0m／s滑上傳送帶，并從右端滑出落至地面上的P點。已知滑塊C與傳送帶之問的動摩擦因數(shù)μ=0.20，重力加速度g取10m／s2。求：

   

（1）滑塊c從傳送帶右端滑出時的速度大小； 

（2）滑塊B、C用細繩相連時彈簧的彈性勢能Ep；

（3）若每次實驗開始時彈簧的壓縮情況相同，要使滑塊C總能落至P點，則滑塊A與滑塊B碰撞前速度的最大值Vm是多少?

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年重慶市高三12月月考（理綜）物理部分 題型：計算題

如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶長度L=4.0m，皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動皮帶以恒定速率v=3.0m/s勻速傳動．三個質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導軌上，開始時滑塊B、C之間用細繩相連，其間有一壓縮的輕彈簧，處于靜止狀態(tài)．滑塊A以初速度v0=2.0m/s沿B、C連線方向向B運動，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時間極短，可認為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零．因碰撞使連接B、C的細繩受擾動而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離．滑塊C脫離彈簧后以速度vC=2.0m/s滑上傳送帶，并從右端滑出落至地面上的P點．已知滑塊C與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.20，重力加速度g取10m/s2．

（1）求滑塊C從傳送帶右端滑出時的速度大小；

（2）求滑塊B、C用細繩相連時彈簧的彈性勢能Ep；[來源:]

（3）若每次實驗開始時彈簧的壓縮情況相同，要使滑

 
 
塊C總能落至P點，則滑塊A與滑塊B碰撞前速度的最大值vm是多少？

 

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