【題目】如圖所示,小球A系在細線的一端,線的另一端固定在O點，O到光滑水平面的距離為h=0.8m，已知A的質(zhì)量為m，物塊B的質(zhì)量是小球A的5倍，置于水平傳送帶左端的水平面上且位于O點正下方，傳送帶右端有一帶半圓光滑軌道的小車，小車的質(zhì)量是物塊B的5倍，水平面、傳送帶及小車的上表面平滑連接，物塊B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，其余摩擦不計，傳送帶長L=3.5m，以恒定速率v0=6m/s順時針運轉(zhuǎn)�，F(xiàn)拉動小球使線水平伸直后由靜止釋放，小球運動到最低點時與物塊發(fā)生彈性正碰，小球反彈后上升到最高點時與水平面的距離為 ，若小車不固定，物塊剛好能滑到與圓心O1等高的C點，重力加速度為g，小球與物塊均可視為質(zhì)點，求：

（1）小球和物塊相碰后物塊B的速度VB大小。

（2）若滑塊B的質(zhì)量為mB=1kg，求滑塊B與傳送帶之間由摩擦而產(chǎn)生的熱量Q及帶動傳送帶的電動機多做的功W電。

（3）小車上的半圓軌道半徑R大小。

【答案】（1）1m/s；（2）12.5J；30J；（3）1.5m；

【解析】(1)小球A下擺及反彈上升階段機械能守恒，由機械能守恒定律得：

A．B碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以A的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mvA=-mv1+5mvB，

代入數(shù)據(jù)解得：vB=1m/s；

(2)經(jīng)過時間t，B與傳送帶速度相等，由勻變速直線運動速度公式得：v0=vB+μgt，

代入數(shù)據(jù)解得：t=1s，

物塊滑行的距離為：

解得：s物=3.5m=L，

傳送帶的位移為：s傳=v0t=6×1=6m，

則有：S相=S傳-S物=6-3.5=2.5m，

Q=fS相=μmgS相=12.5J，

電動機多做的功為：

代入數(shù)據(jù)解得：W電=30J．

(3)物塊在傳送帶上一直加速到達右端時恰好與傳送帶速度相等，系統(tǒng)水平方向動量守恒，

以向右為正方向，由動量守恒定律得：5mv0=（5m+25m）v，

由機械能守恒定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：R=1.5m；

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組用如圖所示的裝置探究質(zhì)量一定時加速度與力的關系。

用鐵架臺將兩塊固定有定滑輪的木板架起，木板的右端固定了兩個打點計時器，將兩個質(zhì)量相等的小車A、B放置在木板右端，用細線繞過滑輪組后與兩小車相連。兩條紙帶穿過打點計時器后分別與小車連接在一起。將兩個打點計時器接在同一個電源上，確�？蓪⑺鼈兺瑫r打開或關閉。實驗時，甲同學將兩小車按住，乙同學先在動滑輪下方掛上一個鉤碼，再接通電源使打點計時器開始工作。打點穩(wěn)定后，甲將兩輛小車同時釋放。在小車撞到定滑輪前，乙斷開電源，兩打點計時器同時停止工作，取下兩條紙帶，通過分析處理紙帶記錄的信息，可以求出兩小車的加速度，進而完成實驗.請回答以下問題:

（1）下圖為小車A后面的紙帶，紙帶上的0, 1, 2, 3, 4,5, 6為每隔4個打印點選取的計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間的距離如圖中標注，單位為cm。打點計時器所用電源的頻率為50Hz，則小車A的加速度a1=_____m/s2(結果保留兩位有效效字)。同樣測出小車B的加速度a2，若a1:a2近似等于_________，就可說明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與力成正比。

（2）丙同學提出，不需測出兩小車加速度的數(shù)值.只量出兩條紙帶上從第一個打印點到最后一個打印點間的距離x1、x2，也能完成實驗探究，若x1：x2近似等于___，也可說明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與力成正比，理由是_____________。

（3）下列操作中，對減少實驗誤差有益的是______

A.換用質(zhì)量大一些的鉤碼

B.換用質(zhì)量大一些的小車

C.調(diào)整定滑輪的高度，使牽引小車的細線與木板平行

D.平衡小車運動過程中受到的摩擦力時，將細線與小車連接起來

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的平面所在的區(qū)域存在電場，一個正電荷先后兩次從點分別沿直線被移動到點和點，在這兩個過程中，均需克服電場力做功，且做功的數(shù)值相等．這一區(qū)域的電場可能是（ ）

A. 沿軸正向的勻強電場

B. 沿軸負向的勻強電場

C. 在第象限內(nèi)某位置的一個負點電荷所產(chǎn)生的電場

D. 在第象限內(nèi)某位置的一個正點電荷所產(chǎn)生的電場

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式Fn=mrω2，實驗裝罝如圖所示．細線下懸掛一個鋼球，上端固定在鐵架臺上，將畫著幾個同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時正好位于圓心處，與白紙接觸但無擠壓．用手帶動鋼球，設法使它沿紙面上某個圓做圓周運動．測得鋼球質(zhì)量m=0.100kg，轉(zhuǎn)動的圓周半徑為3.30cm，細線懸點與白紙上圓心的距離d=1.10m，當?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.8m/s2．（計箅結果保留三位有效數(shù)字）

（1）圖中細線與豎直方向的夾角θ比較小，可認為tanθ≈sinθ，其中sinθ=_____；依據(jù)受力分析，鋼球做勻速圓周運動時所受的合外力F1=________N；

（2）用秒表測得圓錐擺運動30圈的總時間為t=62.5s，則該圓周運動周期T=______s，再利用向心力的表達式Fn=mrω2可以得到鋼球運動的向心力F2 =_______N．

（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，可認為F1_______F2（填“=”、“＞”、“＜”），證明向心力的表達式是正確的．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的圓錐擺運動，以下說法正確的是（　�。�

A. 在繩長固定時,當轉(zhuǎn)速增為原來的4倍時,繩子的張力增加為原來的4倍

B. 在繩長固定時,當轉(zhuǎn)速增為原來的2倍時,繩子的張力增加為原來的4倍

C. 當角速度一定時，繩子越短越易斷

D. 當角速度一定時，繩子越長越易斷

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在真空中，有一平板電容器，兩極板M、N所帶電荷量分別為+Q和-Q，如圖所示，帶電小球（電量為+q，質(zhì)量為m），用絕緣絲線懸掛在兩金屬板之間，平衡時絲線與M板間距為θ，極板M固定不動，將極板N移近M一些，且不與帶電小球接觸，則

A. 電容器的電容c變大

B. 絲線與極板M之間的夾角變大

C. 若將絲線剪斷，小球在電場中將會做類平拋運動

D. 若將絲線剪斷，小球在電場中做勻變速直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩位同學在實驗室利用如圖（a）所示的電路測定定值電阻R0、電源的電動勢E和內(nèi)阻r，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，一個同學記錄了電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，另一同學記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù)．并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖（b）所示的兩條U-I直線．圖象中兩直線的交點C表示的物理意義是

A. 滑動變阻器的滑動頭P滑到了最左端

B. 電源的輸出功率最大

C. 定值電阻R上消耗的功率為0.5W

D. 電源的效率達到最大值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進入勻強磁場，運行的半圓軌跡如圖中虛線所示．下列表述正確的是（ ）

A. M帶負電，N帶正電 B. M的速率小于N的速率

C. 洛倫茲力對M、N做正功 D. M的運行時間大于N的運行時間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，粗糙斜面的水平面的夾角為30°，質(zhì)量為3kg的小物塊（可視為質(zhì)點）由靜止從A點在一沿斜面向上的恒定推力作用下運動，作用一段時間后撤去該推力，小物塊能到達最高位置C，小物塊上滑過程中的v﹣t圖象如圖乙所示，設A點為零勢能參考點，g=10m/s2，則下列說法正確的是（ ）

A. 小物塊最大重力勢能為54J

B. 小物塊加速時的平均速度與減速時的平均速度大小之比為3：1

C. 小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為

D. 推力F的大小為40N

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