17.如圖,足夠長(zhǎng)的水平傳送帶始終以大小為v=3m/s的速度向左運(yùn)動(dòng).傳送帶上有一質(zhì)量為M=2kg的小木盒,它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3.開(kāi)始時(shí),小木盒與傳送帶保持相對(duì)靜止.現(xiàn)有兩個(gè)光滑的質(zhì)量均為m=1kg的小球先后相隔△t=3s自傳送帶左端出發(fā),以v0=15m/s的速度在傳送帶上向右運(yùn)動(dòng).已知第1個(gè)球出發(fā)后經(jīng)t0=0.5s與木盒相遇并立即進(jìn)入盒中與盒保持相對(duì)靜止.取g=10m/s2.求:
(1)第1個(gè)球與木盒相遇瞬間的共同運(yùn)動(dòng)速度v1的大小.
(2)從第2個(gè)球出發(fā)至與木盒相遇所經(jīng)歷的時(shí)間△t1

分析 (1)利用動(dòng)量守恒定律直接求解,注意矢量性.(2)先要分析1球與木盒接觸后的運(yùn)動(dòng)情況,找出兩球之間的時(shí)間關(guān)系,利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和位移間的關(guān)系列式求解.

解答 解:(1)第1個(gè)球與木盒相遇的過(guò)程,據(jù)動(dòng)量守恒定律:mv0-Mv=(m+M)v1
代入數(shù)據(jù)解得:v1=3m/s
(2)設(shè)第1個(gè)球與木盒的相遇點(diǎn)離傳送帶的距離為s,則s=v0t0
設(shè)第1個(gè)球進(jìn)入木盒后兩者共同運(yùn)動(dòng)的加速度為a,據(jù)牛頓第二定律得:μ(m+M)g=(M+m)a
解得:a=μg=3m/s2
設(shè)木盒減速的時(shí)間為t1,加速的時(shí)間為 t2,據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知,t1=t2=$\frac{{v}_{1}}{a}$=$\frac{3}{3}$s=1s,
故木盒在2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移為0,
據(jù)題意可知,s=v0△t1+v(△t+△t1-t1-t2-t0
代入數(shù)據(jù)解得:△t1=$\frac{1}{3}s$
答:(1)第1個(gè)球與木盒相遇瞬間的共同運(yùn)動(dòng)速度v1的大小3m/s.
(2)從第2個(gè)球出發(fā)至與木盒相遇所經(jīng)歷的時(shí)間$\frac{1}{3}$s.

點(diǎn)評(píng) 此題物理情景復(fù)雜,特別是兩球間的時(shí)間關(guān)系,找出兩球之間的時(shí)間關(guān)系是解題的前提,還有第1球與木盒的運(yùn)動(dòng)情況也是解題的關(guān)鍵,其次找出位移間的關(guān)系,總之此題難度較大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.如圖所示,在平臺(tái)末端與水平面之間有一光滑斜桿,現(xiàn)有兩個(gè)相同的金屬小環(huán),M環(huán)從平臺(tái)末端O點(diǎn)水平拋出,同時(shí)N環(huán)穿過(guò)斜桿從頂端由靜止釋放,如果拋出的金屬環(huán)恰能落在斜桿末端的B點(diǎn),則關(guān)于這兩個(gè)金屬環(huán)的運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.兩環(huán)同時(shí)到達(dá)B點(diǎn)
B.M環(huán)先到達(dá)B點(diǎn)
C.AB距離越大,兩環(huán)到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)間差越大
D.兩環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中處于同一高度時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.如圖所示為電影《星際穿越》中飛船圖片,為了模擬重力環(huán)境,可以讓飛船旋轉(zhuǎn)起來(lái).對(duì)飛行的飛船用Tracker Video Analysis 軟件進(jìn)行分析,得出飛船角速度為0.6rad/s,已知地球表面重力加速度為10m/s2,由此推算出飛船的半徑約為( 。
A.28mB.56mC.100mD.256m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.如圖所示,一根細(xì)繩的上端系在O點(diǎn),下端系一個(gè)重球B,放在粗糙的斜面體A上.現(xiàn)用水平推力F向右推斜面體使之在光滑水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)一段距離(細(xì)繩尚未到達(dá)平行于斜面的位置).在此過(guò)程中(  )
A.水平推力F為恒力
B.摩擦力對(duì)斜面體A不做功
C.水平推力F和重球B對(duì)A做功的大小相等
D.對(duì)重球B的摩擦力所做的功與重球B對(duì)A的摩擦力所做的功大小相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.兩列簡(jiǎn)諧波在水平彈性繩相向傳播,波長(zhǎng)均為2m,波速均為1m/s,t=0時(shí),兩列波的前端相距1m,波形如圖,則圖中各波形對(duì)應(yīng)的時(shí)刻t1、t2、t3、t4分別為( 。
A.2s,1.5s,1s,2.5sB.2s,1s,1.5s,2.5sC.1s,1.5s,2s,2.5sD.1s,2s,1.5s,4s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.下列現(xiàn)象中,與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是(  )
A.光電效應(yīng)現(xiàn)象B.太陽(yáng)內(nèi)部聚變反應(yīng)
C.原子發(fā)光現(xiàn)象D.天然放射現(xiàn)象

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.如圖所示,真空室內(nèi)豎直條形區(qū)域I存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),條形區(qū)域Ⅱ(含I、Ⅱ區(qū)域分界面)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁場(chǎng)和電場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)且足夠長(zhǎng),N為涂有熒光物質(zhì)的豎直板.現(xiàn)有一束質(zhì)子從A處連續(xù)不斷地射入磁場(chǎng),入射方向與M板成60°夾角且與紙面平行,質(zhì)子束由兩部分組成,一部分為速度大小為v的低速質(zhì)子,另一部分為速度大小為3v的高速質(zhì)子,改變磁場(chǎng)強(qiáng)弱,使低速質(zhì)子剛能進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域.已知質(zhì)子質(zhì)量為m,電量為e,不計(jì)質(zhì)子重力和相互作用力,求:
(1)此時(shí)I區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度;
(2)低速質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)若質(zhì)子打到N板上時(shí)會(huì)形成亮斑,則N板上兩個(gè)亮斑之間的距離為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.下列說(shuō)法符合史實(shí)的是(  )
A.開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律
B.牛頓發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
C.第谷通過(guò)觀(guān)察發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)軌道是橢圓,總結(jié)了行星軌道運(yùn)行規(guī)律
D.卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)出了萬(wàn)有引力常量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.一只爆竹豎直升空后,在距離地面高為h處到達(dá)最高點(diǎn),發(fā)生爆炸,分為質(zhì)量不同的兩塊,兩塊的質(zhì)量之比2:1,其中質(zhì)量較小的一塊獲得的水平速度大小為v,則兩塊爆竹落地后相距( 。
A.2v$\sqrt{\frac{2h}{g}}$B.v$\sqrt{\frac{2h}{g}}$C.$\frac{3v}{2}$$\sqrt{\frac{2h}{g}}$D.$\frac{2v}{3}$$\sqrt{\frac{2h}{g}}$

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