[题目]水平放置长为L=4.5m的传送带顺时针转动.速度为v=3m/s.质量为m2=3kg的小球被长为的轻质细线悬挂在O点.球的左边缘恰于传送带右端B对齐,质量为m1=1kg的物块自传送带上的左端A点以初速度v0=5m/s的速度水平向右运动.运动至B点与球m2发生碰撞.在极短的时间内以碰撞前速率的反弹.小球向右摆动一个小角度即被取走.已知物块与传送� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】水平放置长为L=4.5m的传送带顺时针转动，速度为v=3m/s，质量为m2=3kg的小球被长为的轻质细线悬挂在O点，球的左边缘恰于传送带右端B对齐；质量为m1=1kg的物块自传送带上的左端A点以初速度v0=5m/s的速度水平向右运动，运动至B点与球m2发生碰撞，在极短的时间内以碰撞前速率的反弹，小球向右摆动一个小角度即被取走。已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为μ=0.1，取重力加速度。求：

（1）碰撞后瞬间，小球受到的拉力是多大？

（2）物块在传送带上运动的整个过程中，与传送带间摩擦而产生的内能是多少？

【答案】（1）42N（2）13.5J

【解析】

解：设滑块m1与小球碰撞前一直做匀减速运动，根据动能定理：

解之可得：

因为，说明假设合理

滑块与小球碰撞，由动量守恒定律：

解之得：

碰后，对小球，根据牛顿第二定律：

小球受到的拉力：

（2）设滑块与小球碰撞前的运动时间为，则

解之得：

在这过程中，传送带运行距离为：

滑块与传送带的相对路程为：

设滑块与小球碰撞后不能回到传送带左端，向左运动最大时间为

则根据动量定理：

解之得：

滑块向左运动最大位移：=2m

因为，说明假设成立，即滑块最终从传送带的右端离开传送带

再考虑到滑块与小球碰后的速度<，

说明滑块与小球碰后在传送带上的总时间为

在滑块与传送带碰撞后的时间内，传送带与滑块间的相对路程

因此，整个过程中，因摩擦而产生的内能是

=13.5J

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】2019年1月3日，嫦娥四号探测器登陆月球，实现人类探测器首次月球背面软着陆。为给嫦娥四号探测器提供通信支持，我国于2018年5月21日成功发射嫦娥四号中继星“鹊桥号”如图所示，“鹊桥号”中继星围绕地月拉格朗日L2点旋转，“鹊桥号”与L2点的距离远小于L2点与地球的距离。已知位于地月拉格朗日Ll、L2点处的小物体能够在地月的引力作用下，几乎不消耗燃料，便可与月球同步绕地球做圆周运动。下列说法正确的是（　　）

A.“鹊桥号”的发射速度大于11.2km/s

B.“鹊桥号”绕地球运动的周期约等于月球绕地球运动的周期

C.同一卫星在L2点受地月引力的合力比在L1点受地月引力的合力大

D.“鹊桥号”若刚好位于L2点，能够更好地为嫦娥四号探测器提供通信支持

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，平行板电容器与恒压电源连接，下极板接地，a、b是两极板中心，p是a、b连线的中点，有一带电油滴恰好悬停于p点。现让两极板分别绕着过a、b点并垂直于纸面的轴同时转过一小角度。不计转动时间，则从转动前到转动后的一小段时间内

A. 电容器的电容不变

B. p点的电势不变

C. 带电油滴的电势能不变

D. 带电油滴的重力势能不变

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】在测定金属的电阻率的实验中，某种待测材料金属丝接入电路部分的长度约为50cm，所用测量仪器均已校准。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为______mm（该值接近多次测量的平均值）。

（2）某实验小组用伏安法测金属丝的电阻Rx，记录实验数据如下表：

次数	1	2	3	4	5	6	7
U／V	0．10	0．30	0．70	1．00	1．50	1．70	2．30
I／A	0．02	0．06	0．16	0．22	0．34	0．46	0．52

由以上实验数据可知：

①本实验的电流表选用的是____、电压表选用的是___、滑动变阻器选用的是____（填写以下器材前的字母）。

A．电流表A1（0～100 mA，内阻约为10 Ω）

B．电流表A2（0～0．6 A，内阻约为0．1 Ω）

C．电压表V1（0～3 V，内阻约为3 kΩ）

D．电压表V2（0～15 V，内阻约为15 kΩ）

E．滑动变阻器R1（0～1000 Ω，0．2 A）

F．滑动变阻器R2（0～20 Ω，2 A）

②测量Rx是采用下图中的____（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）电路图。

③可以估算出金属丝电阻率约为____（填选项前的字母）。

A．1×10－2Ω·m

B．1×10－3Ω·m

C．1×10－6Ω·m

D．1×10－8Ω·m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图甲所示为一霓虹灯供电的电路。变压器输入端接有熔断电阻,其允许最大电流为100mA,阻值忽略不计,原、副线圈匝数比为10∶1,副线圈电路中接有10个霓虹灯,每个霓虹灯的额定电压为10V,额定功率为1W,R为滑动变阻器。当变压器输入端电压为220V时,示波器描绘出每一个霓虹灯的电流图象如图乙所示(霓虹灯的电阻可视为不变)(　　)

A. 变压器输入端的电流频率为100 Hz

B. 此时滑动变阻器的阻值为20Ω

C. 该电路允许并联连接的霓虹灯的个数为25个

D. 电路正常工作时,若某一个霓虹灯发生故障而断路,那么应当将滑动变阻器的阻值减少,才能保证其他霓虹灯保持原有的亮度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】在中美贸易战中，中兴的遭遇告诉我们，要重视芯片的自主研发工作，而芯片的基础工作在于半导体的工艺。如图所示，在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子P+和P3+，经电压为U的电场加速后，垂直进入方向垂直纸面向里、宽度为D的匀强磁场区域，其中离子P+在磁场中转过θ＝30°后从磁场右边界射出。已知P+和P3+的质量均为m，而电量分别为e和3e（e表示元电荷）。

（1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；

（2）求P3+在磁场中转过的角度φ。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图，两条间距L=0.5m且足够长的平行光滑金属直导轨，与水平地面成30°角固定放置，磁感应强度B=0.4T的匀强磁场方向垂直导轨所在的斜面向上，质量、的金属棒ab、cd垂直导轨放在导轨上，两金属棒的总电阻r=0.2Ω，导轨电阻不计。ab在沿导轨所在斜面向上的外力F作用下，沿该斜面以的恒定速度向上运动。某时刻释放cd， cd向下运动，经过一段时间其速度达到最大。已知重力加速度g=10m/s2，求在cd速度最大时，