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如图所示为某种弹射装置的示意图,轻弹簧左端与一固定挡板相连,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长L=4.0 m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以速率v=3.0m/s匀速转动.两个质量均为m=1.0 kg的滑块A、B置于水平导轨上.第一次使滑块A压缩轻弹簧至某一位置,由静止释放,滑块A离开弹簧后以某一速度与B发生弹性碰撞,碰后滑块B以速度vB=2.0m/s滑上传送带,并从传送带右端P点滑出落至地面上的Q点,已知滑块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.20,重力加速度g取10m/s2.求:

(1)滑块B到达传送带右端P点时的速度;

(2)第二次实验时,使皮带轮沿逆时针方向转动,带动皮带以速率v=3.0 m/s匀速转动,仍要使滑块B落至Q点,则需将滑块A压缩弹簧至另一位置由静止释放,后与B发生弹性碰撞,求此过程弹簧对滑块A做的功W;

(3)在第二次实验过程中,滑块B在传送带上滑动过程中产生的热量Q.

 

 

(1)设Q点的纵坐标为h,到达Q点的水平分速度为vx,则由类平抛运动的规律可知

    h=v0t    d=vxt/2

          tan450=vx/v0

得h=2d,故Q点的坐标为(0,2d)

(2)粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,设粒子在磁场中运动的半径为R,周期为T.则由几何关系可知:

R=2d

T=2πR/v

V=v0

粒子在磁场中的运动时间为t2

t2=7T/8

粒子在电场中的运动时间为t1

t1=2d/v0

得 总时间t=t1+t2=(7π+4)d/2v0

解析:略

 

练习册系列答案
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(2013?肇庆一模)如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度 L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率v=3.0m/s 匀速传动.三个质量均为m=1.0kg 的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,处于静止状态.滑块A以初速度v0=2.0m/s 沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短.连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离.滑块C脱离弹簧后以速度vC=2.0m/s 滑上传送带,并从右端滑出落至地面上的P点.已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.20,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)滑块C从传送带右端滑出时的速度大小;
(2)滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能Ep
(3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同,要使滑块C总能落至P点,则滑块A与滑块B碰撞前速度的最大值vm是多少?

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(1)滑块B到达传送带右端P点时的速度;
(2)第二次实验时,使皮带轮沿逆时针方向转动,带动皮带以速率v=3.0m/s匀速转动,仍要使滑块B落至Q点,则需将滑块A压缩弹簧至另一位置由静止释放,后与B发生弹性碰撞,求此过程弹簧对滑块A做的功W;
(3)在第二次实验过程中,滑块B在传送带上滑动过程中产生的热量Q.

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(1)滑块c从传送带右端滑出时的速度大小; 

(2)滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能Ep

(3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同,要使滑块C总能落至P点,则滑块A与滑块B碰撞前速度的最大值Vm是多少?

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(1)求滑块C从传送带右端滑出时的速度大小;

(2)求滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能Ep;[来源:]

(3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同,要使滑

 

 
块C总能落至P点,则滑块A与滑块B碰撞前速度的最大值vm是多少?

 

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(1)滑块B到达传送带右端P点时的速度;

(2)第二次实验时,使皮带轮沿逆时针方向转动,带动皮带以速率v=3.0 m/s匀速转动,仍要使滑块B落至Q点,则需将滑块A压缩弹簧至另一位置由静止释放,后与B发生弹性碰撞,求此过程弹簧对滑块A做的功W;

(3)在第二次实验过程中,滑块B在传送带上滑动过程中产生的热量Q.

 

 

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