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15.如圖所示,光滑水平臺面MN上放兩個相同小物塊A、B,右端N處與水平傳送帶理想連接,傳送帶水平部分長度L=8m,沿逆時(shí)針方向以恒定速度v0=2m/s勻速轉(zhuǎn)動.物塊A、B(大小不計(jì),視作質(zhì)點(diǎn))與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2,物塊A、B質(zhì)量均為m=1kg.開始時(shí)A、B靜止,A、B間壓縮一輕質(zhì)短彈簧.現(xiàn)解除鎖定,彈簧彈開A、B,彈開后B滑上傳送帶,A掉落到地面上的Q點(diǎn),已知水平臺面高h(yuǎn)=0.8m,Q點(diǎn)與水平臺面間右端間的距離S=1.6m,g取10m/s2
(1)求物塊A脫離彈簧時(shí)速度的大��;
(2)求彈簧儲存的彈性勢能;
(3)求物塊B在水平傳送帶上運(yùn)動的時(shí)間.

分析 (1)根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律求出物塊A脫離彈簧時(shí)的速度大小.
(2)根據(jù)動量守恒定律求出B的速度,結(jié)合能量守恒求出彈簧儲存的彈性勢能.
(3)物塊B向右先做勻減速運(yùn)動,然后返回做勻加速運(yùn)動,當(dāng)速度達(dá)到傳送帶速度做勻速運(yùn)動,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求出運(yùn)動的總時(shí)間.

解答 解:(1)A作平拋運(yùn)動,豎直方向:h=12gt2
水平方向:S=vAt
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:vA=4m/s
(2)解鎖過程系統(tǒng)動量守恒,規(guī)定A的速度方向?yàn)檎较�,有:mvA-mvB=0
由能量守恒定律:Ep=12mv2A+12mv2B
代入數(shù)據(jù)解得:Ep=16J
(3)B作勻變速運(yùn)動,由牛頓第二定律有:μmg=ma
解得:a=μg=0.2×10m/s2=2m/s2
B向右勻減速至速度為零,由v2B=2aSB,
解得:SB=4m<L=8m,所以B最終回到水平臺面.
設(shè)B向右勻減速的時(shí)間為t1:vB=at1
設(shè)B向左加速至與傳送帶共速的時(shí)間為t2,v0=at2
v20=2aS2
共速后做勻速運(yùn)動的時(shí)間為t3,有:SB-S2=v0t3
代入數(shù)據(jù)解得總時(shí)間:t=t1+t2+t3=4.5s.
答:(1)物塊A脫離彈簧時(shí)速度的大小為4m/s;
(2)彈簧儲存的彈性勢能為16J;
(3)物塊B在水平傳送帶上運(yùn)動的時(shí)間為4.5s.

點(diǎn)評 本題考查了動量守恒定律、能量守恒定律和牛頓第二定律的綜合運(yùn)用,理清物塊在傳送帶上的運(yùn)動規(guī)律,知道物塊先向右做勻減速運(yùn)動,然后返回做勻加速運(yùn)動,再做勻速運(yùn)動,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式綜合求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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5.如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是10:1,原線圈輸入交變電壓u=100sin(100πt)(V),O為副線圈中心抽出的線頭,電路中兩個電阻阻值相同,R=10Ω,下列關(guān)于電路的分析正確的是( �。�
A.開關(guān)S斷開時(shí),電流表示數(shù)為0.252A
B.開關(guān)S斷開時(shí),兩電阻總的電功率為2.5W
C.開關(guān)S閉合時(shí),兩電阻總的電功率為2.5W
D.電容器C的耐壓值至少是52V

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6.如圖所示電路中,電源電動勢為E,線圈L的直流電阻不計(jì),以下判斷正確的是(  )
A.閉合S,穩(wěn)定后,電容器兩端電壓為E
B.閉合S,穩(wěn)定后,電容器的a極帶正電
C.斷開S的瞬間,電容器的a極板將帶正電
D.斷開S的瞬間,線圈L的電流立即變?yōu)榱?/td>

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3.在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中,需要將橡皮條的一端固定在豎直木板上,另一端系上兩根細(xì)繩,細(xì)繩的另一端都有繩套.實(shí)驗(yàn)中需用兩個彈簧測力計(jì)分別勾住繩套,并互成角度地拉橡皮條.使橡皮條伸長后,結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O.
 (1)設(shè)兩個彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別記為F1和F2,假如F1的大小及方向固定不變,為使橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍然到達(dá)O點(diǎn),對F2來說,下面說法中正確的是C
A.F2可以有多個方向
B.F2可以有多個方向,大小可以有多個值
C.F2的方向和大小是唯一確定值
D.F2的方向是唯一的,但大小可有多個值
(2)若兩個彈簧測力計(jì)的讀數(shù)均為4N,且兩細(xì)繩拉力的方向互相垂直,則不能(選填“能”或“不能”)用一個量程為5N的彈簧測力計(jì)測量出它們的合力,理由是合力超過量程.

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10.如圖是靜電分選裝置.將磷酸鹽和石英的混合顆粒由傳送帶送至兩個帶電平行板上方的中部,經(jīng)過電場區(qū)域下落.磷酸鹽顆粒帶正電,石英顆粒帶負(fù)電,兩種顆粒的比荷相同,不計(jì)顆粒間的靜電力,下列說法正確的是( �。�
A.磷酸鹽顆粒落在左側(cè)
B.石英顆粒落在左側(cè)
C.顆粒具有相同的加速度
D.磷酸鹽顆粒電勢能增加,石英顆粒電勢能減小

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20.秋冬季節(jié),空氣干燥,容易產(chǎn)生靜電,有關(guān)生活中的靜電下列說法不正確的是( �。�
A.制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好
B.當(dāng)手接近金屬門把時(shí),人體受到的輕微的電擊,這是因?yàn)槿梭w帶了電荷
C.用濕抹布擦擦家里的水管、金屬門把手等以防止靜電現(xiàn)象
D.在將外衣脫下的過程中,內(nèi)外衣間摩擦起電,內(nèi)衣和外衣所帶的電荷是同種電荷

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7.如圖所示,把質(zhì)量為0.1克的帶電小球B用絲線吊起,若將帶電量為2×10-8C的小球A靠近它,當(dāng)兩小球在同一高度時(shí)且相距6cm,絲線與豎直方向夾角為45°,求此時(shí)小球B受到庫侖力及小球B帶的電量.(g取10m/s2

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4.圖為中國首架自主研制的新型渦扇支線飛機(jī)ARJ21-700.飛機(jī)質(zhì)量為m,在豎直向上的恒定升力與重力作用下,以恒定的水平速度v0飛離跑道后逐漸上升,測得它飛離地面后在水平方向的位移為s時(shí),在豎直方向上升的高度為h,重力加速度為g.試求飛機(jī)在此上升過程中:
(1)飛機(jī)的加速大��;
(2)升力所做的功.

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5.如圖所示1、2分別為兩電阻R1和R2的伏安特性曲線,關(guān)于它們的電阻值說法正確的是( �。�
A.電阻R1和電阻R2一樣大B.電阻R1的阻值較大
C.電阻R2的阻值較大D.以上說法都不正確

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