如圖所示，光滑的水平面AB（足夠長(zhǎng)）與半徑為R=0.8m的光滑豎直半圓軌道BCD在B點(diǎn)相切，D點(diǎn)為半圓軌道最高點(diǎn)。A點(diǎn)的右側(cè)等高地放置著一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)=20m、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v0=10m/s的傳送帶。用輕質(zhì)細(xì)線連接甲、乙兩物體，中間夾一輕質(zhì)彈簧，彈簧與甲乙兩物體不栓接。甲的質(zhì)量為m1=3kg，乙的質(zhì)量為m2=1kg，甲、乙均靜止在光滑的水平面上�，F(xiàn)固定乙球，燒斷細(xì)線，甲離開彈簧后進(jìn)入半圓軌道并可以通過(guò)D點(diǎn)，且過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力恰好等于甲的重力。傳送帶與乙物體間摩擦因數(shù)為0.6，重力加速度g取l0m/s2，甲、乙兩物體可看作質(zhì)點(diǎn)。

（1）求甲球離開彈簧時(shí)的速度。
（2）若甲固定，乙不固定，細(xì)線燒斷后乙可以離開彈簧后滑上傳送帶，求乙在傳送帶上滑行的最遠(yuǎn)距離。
（3）甲乙均不固定，燒斷細(xì)線以后，求甲和乙能否再次在AB面上水平碰撞？若碰撞，求再次碰撞時(shí)甲乙的速度；若不會(huì)碰撞，說(shuō)明原因。

（1） （2）12m,    (3)

解析試題分析：（1）甲離開彈簧以后，機(jī)械能守恒：
    （6分）
能量守恒得 得(2分)
之后乙滑上傳送帶勻減速運(yùn)動(dòng) 得（2分）
至速度為零時(shí)離A端最遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)距離為：
（2分） 
即乙在傳送帶上滑行的最遠(yuǎn)距離為12m.
甲乙分離瞬間動(dòng)量守恒： 
甲乙彈簧系統(tǒng)能量守恒：
解得：（4分）
之后甲沿軌道上滑，設(shè)上滑最高點(diǎn)高度為h,則 得（2分）
則甲上滑不到等圓心位置就會(huì)返回，返回AB面上速度仍然是（1分）
乙滑上傳送帶，因，則乙先向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，后向左勻加速。
由對(duì)稱性可知返回AB面上速度仍然為（1分）。
考點(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律和功能關(guān)系。

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：計(jì)算題

（17分）如圖所示，長(zhǎng)12m質(zhì)量為50kg的木板右端有一立柱．木板置于水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，質(zhì)量為50kg的人立于木板左端，木板與人均靜止，當(dāng)人以4m/s2的加速度勻加速向右奔跑至板的右端時(shí)，立刻抱住立柱，(取g=10m/s2)試求：

(1)人在奔跑過(guò)程中受到的摩擦力的大�。�
(2)人在奔跑過(guò)程中木板的加速度．
(3)人從開始奔跑至到達(dá)木板右端所經(jīng)歷的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，質(zhì)量為m="1" kg的物體置于傾角為θ=37°的固定斜面上（斜面足夠長(zhǎng)），對(duì)物體施一平行于斜面向上的拉力F，t="2" s時(shí)撤去拉力，物體運(yùn)動(dòng)的部分v-t圖象如圖乙所示（g取10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

求：①拉力F的大小  ②4 s末物體的速度v

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

在一個(gè)水平面上建立x軸,在過(guò)原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=6×105N/C，方向與x軸正方向相同，在O處放一個(gè)帶電量q=-5x10-8C，質(zhì)量m=10g的絕緣物塊。物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度vo=2m/s，如圖12所示，求物塊最終停止時(shí)的位置。(g取10m／s2)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(20分)如圖所示，四分之一光滑絕緣圓弧軌道AP和水平絕緣傳送帶PC固定在同一豎直平面內(nèi)，圓弧軌道的圓心為O，半徑R0傳送帶PC之間的距離為L(zhǎng),沿逆時(shí)針方向的運(yùn)動(dòng)速度v=.在PO的右側(cè)空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷 量 為+q的小物體從圓弧頂點(diǎn)A由靜止開始沿軌道下滑，恰好運(yùn)動(dòng)到C端后返回。物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，不計(jì)物體經(jīng)過(guò)軌道與傳送帶連接處P時(shí)的機(jī)械能損失,重力加速度為g。

(1)求物體下滑到P點(diǎn)時(shí)，物體對(duì)軌道的壓力F
(2)求物體返回到圓弧軌道后，能上升的最大高度H
(3)若在PO的右側(cè)空間再加上方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng) (圖中未畫出），物體從圓弧頂點(diǎn)A靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到C端時(shí)的速度為，試 求 物體 在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，半徑R＝0.8 m的光滑圓弧軌道固定在水平地面上，O為該圓弧的圓心，軌道上方的A處有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m＝1 kg的小物塊，小物塊由靜止開始下落后恰好沿切線進(jìn)入圓弧軌道．此后小物塊將沿圓弧軌道下滑，已知AO連線與水平方向的夾角θ＝45°，在軌道末端C點(diǎn)緊靠一質(zhì)量M＝3 kg的長(zhǎng)木板，木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，g取10 m/s2.求：

（1）小物塊剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小；
（2）小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；
（3）要使小物塊不滑出長(zhǎng)木板，木板長(zhǎng)度L至少為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為m的物體，在與水平方向成θ角、斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面運(yùn)動(dòng)。物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。求：

（1）若物體在拉力F的作用下能始終沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，拉力F的大小范圍；
（2）已知m＝10 kg、μ＝0.5，g＝10 m/s2，若物體以恒定加速度a＝5 m/s2向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，維持這一加速度的拉力F的最小值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如下圖是利用傳送帶裝運(yùn)煤塊的示意圖．其中，傳送帶足夠長(zhǎng)，傾角θ＝37°，煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.8，傳送帶的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪半徑相等，主動(dòng)輪軸頂端與運(yùn)煤車底板間的豎起高度H＝1.8 m，與運(yùn)煤車車箱中心的水平距離x＝1.2 m．現(xiàn)在傳送帶底端由靜止釋放一些煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，煤塊在傳送帶的作用下先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后與傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)主動(dòng)輪時(shí)隨輪一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．要使煤塊在輪的最高點(diǎn)水平拋出并落在車箱中心，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：

(1)傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度v及主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的半徑R；
(2)煤塊在傳送帶上由靜止開始加速至與傳送帶速度相同所經(jīng)過(guò)的時(shí)間t0.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖所示，將一個(gè)質(zhì)量為m的球固定在彈性桿AB的上端，今用測(cè)力計(jì)沿水平方向緩慢拉球，使桿發(fā)生彎曲，在測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸增大的過(guò)程中，AB桿對(duì)球的彈力方向?yàn)椋?nbsp;   ）

A．始終水平向左
B．始終斜向左上方，且方向不變
C．斜向左上方，與豎直方向的夾角逐漸增大
D．斜向左下方，與豎直方向的夾角逐漸增大

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同步練習(xí)冊(cè)答案