精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
(18分)如图(甲)示,光滑曲面MP与光滑水平面PN平滑连接,N端紧靠速度恒定的传送装置,PN与它上表面在同一水平面.小球A在MP上某点静止释放,与静置于PN上的工件B碰撞后,B在传送带上运动的v-t图象如图(乙)且t0已知,最后落在地面上的E点.已知重力加速度为g,传送装置上表面距地面高度为H.
(1)求B与传送带之间的动摩擦因数μ;
(2)求E点离传送装置右端的水平距离L;
(3)若A、B发生的是弹性碰撞且B的质量是A的2倍,要使B始终落在E点,试判断A静止释放点离PN的高度h的取值范围.
见试题分析

试题分析:
(1)由v-t图象知,在t0时间内,B的加速度大小①(1分)
B所受滑动摩擦力大小  f="2" μmg            ②(1分)
又由牛顿第二定律可知B所受合力大小    f=2ma ③(1分)
解得 :    ④(1分)
(2)由v-t图象知,小球在传送带上最后的运动阶段为匀速运动,即与传送装置已达到共同速度,它从传送装置抛出的速度vB1=, 由平抛物体运动规律:
  ⑤(1分)
 ⑥(1分)
由①②,代入vB1=,得:    ⑦(1分)
(3)若使B始终落到地面上E点,也必须是以相同速度离开传送装置;设B离开传送带时的速度为,即有 ⑧(1分)
由图象可求出B在传送带上运动时的对地位移始终为⑨(1分)
设A的质量为m,碰前速度为v,碰后速度vA;B质量为2m,碰后速度vB.
A下滑过程机械能守恒(或动能定理)  mgh=      ⑩(1分)
A、B碰撞过程,由A、B系统动量守恒   mv = mvA+2mvB ?(1分)
A、B系统机械能守恒           ?(1分)
联立⑩??可解得?(1分)
B始终能落到地面上E点,有以下两类情形:
ⅰ.若,B进入传送带上开始匀减速运动,设B减速到经过位移为S1,有
 ?(1分),则应满足
联立①⑧⑨??式,可得 ?(1分)
ⅱ.若,B以速度vB进入传送带上匀加速至,设此过程B对地位移为S2,有
 ? (1分),且恒有
联立①⑧?式,得 ?(1分),即恒成立,
综上所述,要使工件B都落在地面的E点,小球A释放点高度h必须满足条件:
?(1分)
【评分说明:①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩????????各1分,共18分。】
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2 s,它们运动的图像分别如直线甲乙所示。则
A.t=2 s时,两球的高度相差一定为40 m
B.t=4 s时,两球相对于各自的抛出点的位移相等
C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等
D.甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

电梯底板上静置一物体,物体随电梯由一楼到九楼过程中,v—t图像如图所示。以下判断正确的是
A.前3s内货物处于失重状态
B.最后2s内货物只受重力作用
C.前3s内与最后2s内货物的平均速度相同
D.第3s末至第5s末的过程中,货物的机械能守恒

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面的下端与水平地面平滑连接(可认为物体在连接处速率不变)。一个质量为m的小物体(可视为质点),从距地面h=3.2m高处由静止沿斜面下滑。物体与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.4,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)物体沿斜面下滑的加速度a的大小;
(2)物体下滑到达斜面底端A时速度vA的大小;
(3)物体在水平地面上滑行的时间t。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

匀变速直线运动是
①位移随时间均匀变化的运动   ②速度随时间均匀变化的运动
③加速度随时间均匀变化的运动 ④加速度的大小和方向恒定不变的运动
A.①②B.②③C.②④D.③④

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(5分)将小钢珠从斜面上静止释放,第1秒内的位移为1米,则第2秒内的位移为      米。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(17分)在如图所示的竖直平面内,有一固定在水平地面的光滑平台。平台右端B与静止的水平传送带平滑相接,传送带长L=lm.有一个质量为m=0.5kg,带电量为q=+10-3C的滑块,放在水平平台上。平台上有一根轻质弹簧左端固定,右端与滑块接触但不连接。现用滑块缓慢向左移动压缩弹簧,且弹簧始终在弹性限度内。在弹簧处于压缩状态时,若将滑块静止释放,滑块最后恰能到达传送带右端C点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ="0.20" (g取10m/s2)求:

(1)滑块到达B点时的速度vB,及弹簧储存的最大弹性势能EP
(2)若传送带以1.5m/s的速度沿顺时针方向匀速转动,释放滑块的同时,在BC之间加水平向右的匀强电场
E=5×102N/C。滑块从B运动到C的过程中,摩擦力对它做的功。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

酒后驾驶会导致许多安全隐患,其中之一是驾驶员的反应时间变长,“反应时间”是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间。下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“刹车距离”是指驾驶员从踩下刹车踏板制动到汽车停止的时间内汽车行驶的距离。分析上表可知,下列说法正确的是
A.驾驶员正常情况下反应时间为0.4s
B.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s
C.汽车刹车时,加速度大小为10m/s2
D.汽车刹车时,加速度大小为7.5m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,截面为三角形的斜面体由两种材料拼接而成. BC界面平行底面DE,两侧面与水平面夹角分别为300和600.已知在物块运动的过程中斜面体始终保持静止,物块从A由静止下滑,加速运动到B再匀速运动到D,若该物块从A由静止沿另一侧面下滑,则有(   )
A.AB段的运动时间大于AC段的运动时间
B.在物块从A运动到E的过程中,物体一直向下做加速运动
C.在物块从A运动到D的过程中,斜面体一直受到地面向左的摩擦力
D.在物块从A运动到E的过程中,斜面体一直受到地面向右的摩擦力

查看答案和解析>>

同步练习册答案