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10.如图所示,绷紧的水平传送带足够长,始终以v1=2m/s的恒定速率运行,初速度大小为v2=3m/s的小墨块从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带,其质量m=2kg,若从小墨块滑上传送带开始计时,小墨块在传送带上运动5s后与传送带的速度相同,求:
(1)小墨块向左运动的最远距离?
(2)小墨块在传送带上留下的痕迹长度;
(3)小墨块在传送带上运动过程中,传送带对其做的功是多少?

分析 (1)由匀变速运动规律求得加速度,即可求得小墨块向左运动的时间,从而由匀变速运动规律求得位移;
(2)根据匀变速运动规律求得小墨块的位移,然后根据相对运动求得痕迹长度;
(3)对小墨块应用动能定理求解.

解答 解:(1)小墨块在摩擦力的作用下做匀变速运动,小墨块在传送带上运动5s后与传送带的速度相同,故加速度$a=\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{t}=1m/{s}^{2}$,方向向右;
那么,小墨块向左运动的时间${t}_{1}=\frac{{v}_{2}}{a}=3s$,所以,小墨块向左运动的最远距离${d}_{1}={v}_{2}{t}_{1}-\frac{1}{2}a{{t}_{1}}^{2}=4.5m$;
(2)小墨块在t时间内向左运动的位移$d={v}_{2}t-\frac{1}{2}a{t}^{2}=2.5m$,所以,小墨块在传送带上留下的痕迹长度s=v1t-d=12.5m;
(3)小墨块在传送带上运动过程中只有摩擦力做功,故由动能定理可得:传送带对其做的功$W=\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{2}}^{2}=-5J$;
答:(1)小墨块向左运动的最远距离为4.5m;
(2)小墨块在传送带上留下的痕迹长度为12.5m;
(3)小墨块在传送带上运动过程中,传送带对其做的功是-5J.

点评 经典力学问题一般先对物体进行受力分析,求得合外力及运动过程做功情况,然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

4.某同学用如图所示的实验装置测量木块和桌面之间的动摩擦因数.实验步骤如下:
①将滑轮固定在水平桌面的边缘;
②用天平称出木块的质量m、铁块的质量M;
③把木块、铁块系在绳子的两端,使铁块悬空,用刻度尺测出铁块离地面的高度h,标记下绳子拉紧时木块在桌面上的位置;
④释放铁块使之下落,测量出木块在桌面上滑动的距离x.
回答下列问题:
(1)释放铁块后,木块总撞到滑轮,请提出一个解决办法:适当减小开始时B离地面的高的高度,适当增加A、B间细线的长度.
(2)根据实验测量的结果,木块和桌面之间的动摩擦因数μ=$\frac{Mmh}{Mmx-Mmh+{m}^{2}x}$.
(3)绕固定轴转动的物体也具有动能Er=$\frac{1}{2}$Iω2,其中I是转动惯量,也许你不知道转动惯量的物理意义,但是,如果考虑转动的滑轮具有的转动动能,与真实值相比动摩擦因数的测量值偏大(选填“偏大”或“不变”)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.K在受到光照时能够发射光电子.阳极A吸收阴极K发出的光电子,在电路中形成光电流.如果用单色光a照射阴极K,电流表的指针发生偏转;用单色光b照射光电管阴极K时,电流表的指针不发生偏转.下列说法正确的是(  )
A.a光的波长一定小于b光的波长
B.只增加a光的强度可能使通过电流表的电流增大
C.只增加a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大
D.阴极材料的逸出功与入射光的频率有关

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2.如图所示,左侧有一个竖直放置的超导体圆环(电阻可视为0),O点为圆环的圆心,右侧有一条形磁铁.一开始圆环中没有电流,条形磁铁由静止沿轴线向左加速运动,当其左端到达圆心O所在位置时,突然静止不动.下列说法正确的是(  )
A.条形磁铁运动的过程中,圆环中有逆时针电流(从左向右看)
B.条形磁铁运动的过程中,圆环中的电流为0
C.条形磁铁运动的过程中,圆环对条形磁铁有向右的作用力
D.条形磁铁运动的过程中,条形磁铁对圆环始终没有作用力

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

5.如图所示,将质量m=1.0kg的小物块放在长L=3.0m的平板车左端,车的上表面粗糙,物块与车上表面间的动摩擦因数μ=0.6,光滑半圆形固定轨道与光滑水平轨道在同一竖直平面内,半圆形轨道的半径r=1.2m,直径MON竖直,车的上表面和轨道最低点高度相同,开始时车和物块一起以v0=10m/s的初速度在水平轨道上向右运动,车碰到轨道后立即停止运动,取g=10m/s2,求:
(1)物块刚进入半圆形时速度大小;
(2)物块刚进入半圆形时对轨道的压力大小;
(3)物块回落至车上时距右端的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.电性未知的试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿2条不同路径从 A 点移动到B点,一条 是直线,另一条从A点先到M点再到B点,如图所示,下列有关说
法正确的是(  )
A.从图中可以看出,电场中A点的电势高于B点,A 点的电场强度也大于B点
B.试探电荷 q 沿上述两种路径移动的过程中,电势能一定都变小了
C.试探电荷 q 沿上述两种路径移动的过程中,电场力做功一定相等
D.如果试探电荷从 A 沿直线到 B 的过程中电场力对它做负功,则该试探电荷带正电

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

2.如图所示为带电粒子只在电场力作用下运动的v-t图象,在a点的速度为va,运动到b点的速度为vb,则下列说法中正确的是(  )
A.电场中a点电势一定比b点电势高
B.粒子在a点的电势能一定比在b点的电势能大
C.在0~t1时间内,粒子运动路径与电场力可能不在一条直线上
D.在0~t1时间内,粒子运动过程中受到的电场力先减小后增大再减小

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.辽宁舰航行遇到海浪上下颠簸过程中,停放在甲板上的歼-15对甲板的压力大小为F1,甲板对歼-15的支持力大小为F2.在辽宁舰颠簸过程中,F1和F2的关系是(  )
A.向上时F1>F2;向下时F1<F2B.向上时F1<F2;向下时F1>F2
C.向上和向下时,都满足F1>F2D.向上和向下时,都满足F1=F2

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

20.下列说法中,正确的是(  )
A.穿过某一面的磁通量为零,该处的磁感强度也为零
B.磁场越强的地方,该处的磁通量一定大
C.当平面与磁场方向平行时,穿过这个面的磁通量必为零
D.沿磁感线方向磁感强度逐渐减小

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