【題目】如圖所示,傳送帶水平部分的長(zhǎng)度=4.5m,在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下勻速運(yùn)行。質(zhì)量M=0.49kg的木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在傳送帶左端的光滑平臺(tái)上.質(zhì)量為m=10g的子彈以v0=50m/s的速度水平向右打入木塊并留在其中,之后木塊滑到傳送帶上,最后從右輪軸正上方的P點(diǎn)離開(kāi)傳送帶做平拋運(yùn)動(dòng),正好落入車(chē)廂中心點(diǎn)Q。已知木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,P點(diǎn)與車(chē)底板間的豎直記度H=1.8m,與車(chē)廂底板中心點(diǎn)Q的水平距離x=1.2m,取g=10m/s2,求:
(1)木塊從傳送帶左端到達(dá)右端的時(shí)間;
(2)由于傳送木塊,電動(dòng)機(jī)多消耗的電能.
【答案】(1)2.3s (2)1J
【解析】試題分析:木塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋公式求出平拋的速度,結(jié)合動(dòng)量守恒定律、牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求出木塊從傳送帶左端到達(dá)右端的時(shí)間;根據(jù)功能關(guān)系,電動(dòng)機(jī)多做的功等于該過(guò)程煤塊動(dòng)能的增量ΔEk與煤塊與皮帶由于摩擦生熱而產(chǎn)生的內(nèi)能Q之和。
(1)傳送帶的速度等于木塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),得x=vt
豎直方向:
解得拋出速度:v=2m/s
子彈打入木塊過(guò)程,由動(dòng)量守恒定律得mv0=(M+m)v1
木塊沿傳送帶加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得μ(M+m)g=(M+m)a
加速至v的位移x1==0.3m<4.5m,
加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1=s
之后隨傳送帶向右勻速運(yùn)動(dòng),勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2=s
木塊從傳送帶左端到達(dá)右端的時(shí)間t=t1+t2=2.3s
(2)根據(jù)功能關(guān)系,電動(dòng)機(jī)多做的功等于該過(guò)程煤塊動(dòng)能的增量ΔEk與煤塊與皮帶由于摩擦生熱而產(chǎn)生的內(nèi)能Q之和,即E=ΔEk+Q(1分)
其中
解得:ΔEk=0.75J
產(chǎn)生的熱量為:Q=μmg(x帶-x塊)=μmg△x=0.25J
聯(lián)立可得:E=ΔEk+Q=1J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】要測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)E(小于3V)和內(nèi)阻r(約1),現(xiàn)有下列器材:電壓表V(3V和15V兩個(gè)量程)、電阻箱(0~999.9)、定值電阻R03、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線。某同學(xué)根據(jù)所給器材設(shè)計(jì)如下的實(shí)驗(yàn)電路。
(1)電路中定值電阻R0的作用是_________;
(2)請(qǐng)根據(jù)圖甲電路,在圖乙中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線連接電路_________。
(3)該同學(xué)調(diào)節(jié)電阻箱阻值R,讀出對(duì)應(yīng)的電壓表讀數(shù)U,得到二組數(shù)據(jù):R11.0時(shí)U12.4V;R22.0時(shí)U22.5V。由這二組數(shù)據(jù)可求得電源的電動(dòng)勢(shì)為E_____V,內(nèi)阻為r(保留兩位有效數(shù)字)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】我國(guó)“探月工程”計(jì)劃在2018年 6月發(fā)射“嫦娥四號(hào)”衛(wèi)星。衛(wèi)星由地面發(fā)射后,進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,經(jīng)多次變軌進(jìn)入圓形工作軌道Ⅲ,并將最終實(shí)現(xiàn)人類(lèi)探測(cè)器在月球背面的首次軟著陸。下列說(shuō)法正確的是
A. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ的運(yùn)動(dòng)速度比月球的第一宇宙速度大
B. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度比在軌道I上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)小
C. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的運(yùn)行周期比在軌道Ⅰ上短
D. 衛(wèi)星在軌道Ⅳ上的機(jī)械能比在軌道Ⅱ上大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)系位于豎直平面內(nèi),在的區(qū)域內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向沿軸正方向的條形勻強(qiáng)電場(chǎng),其寬度.一質(zhì)量、電荷量的帶電粒子從點(diǎn)(, )以速度,沿軸正方向進(jìn)入電場(chǎng),經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)最終通過(guò)軸上的點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),不計(jì)粒子重力.求:
()當(dāng)電場(chǎng)左邊界與軸重合時(shí)點(diǎn)的橫坐標(biāo).
()若只改變上述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,且電場(chǎng)左邊界的橫坐標(biāo)處在范圍內(nèi),要求帶電料子仍能通過(guò)點(diǎn),求此電場(chǎng)左邊界的橫坐標(biāo)與電場(chǎng)強(qiáng)度的大小的函數(shù)關(guān)系.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中,10m跳臺(tái)跳水是我國(guó)運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng)。某次訓(xùn)練中,質(zhì)量為60kg的跳水運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)自由下落10m后入水,在水中豎直向下減速運(yùn)動(dòng).設(shè)空中下落時(shí)空氣阻力不計(jì),水對(duì)他的阻力大小恒為2400N。那么在他入水后下降2.5m的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(取g=10m/s2)
A. 他的加速度大小為30m/s2 B. 他的動(dòng)量減少了300kgm/s
C. 他的動(dòng)能減少了4500J D. 他的機(jī)械能減少了4500J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在光滑水平面上充滿(mǎn)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),被拉直的絕緣輕繩一端固定在O點(diǎn),另一端系著帶正電的小球,輕繩與水平面平行,OB與電場(chǎng)線平行。若小球從A點(diǎn)由靜止釋放后,沿水平面擺動(dòng)到B點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,則關(guān)于此過(guò)程,下列判斷正確的是
A. 小球的動(dòng)能先變小后變大
B. 小球的切向加速度一直變大
C. 小球受到的拉力先變大后變小
D. 小球受到的電場(chǎng)力做功的功率先增大后減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接,彈簧下端固定在地上,鋼板處于平衡狀態(tài)。一質(zhì)量也為m的物塊甲從鋼板正上方高為h的A處自由落下,打在鋼板上并與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)x0后到達(dá)最低點(diǎn)B;若物塊乙質(zhì)量為2m,仍從A處自由落下,則物塊乙與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),還具有向下的速度,已知重力加速度為g,空氣阻力不計(jì)。求:
(1)物塊甲和鋼板一起運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能的增加量;
(2)物塊乙和鋼板一起運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度vB的大小。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有平行于紙面的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),電場(chǎng)與水平方向成60°角,同心大圓半徑為,兩圓間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圓的邊界上有磁場(chǎng)),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后恰好沿磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)恰好從內(nèi)圓的最高點(diǎn)A處進(jìn)入電場(chǎng),并從最低點(diǎn)C處離開(kāi)電場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力。求:(1)該粒子從A處進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速率;
(2)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大;
(3)使該粒子不進(jìn)入電場(chǎng)并在磁場(chǎng)中做完整的圓周運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場(chǎng)的速度范圍。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示物體置于某固定的斜面上,與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。對(duì)物體施加水平向右大小變化的外力F,保持物體沿斜面向下做加速運(yùn)動(dòng),加速度a隨外力F變化的關(guān)系如圖乙所示,物體不脫離斜面的條件是,若重力加速度,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)圖乙中所提供的信息經(jīng)過(guò)分析計(jì)算可以求出:
A. 物體的質(zhì)量
B. 斜面傾角的正弦值
C. 物體運(yùn)動(dòng)6s的位移
D. 加速度為6m/s2時(shí)物體對(duì)斜面的壓力
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