练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，质量为m=0.9kg的物块无初速的轻放在皮带传送带的A端．皮带以速度v=5m/s匀逮运动．在距A端水平距离为3m处有一被细线悬挂的小球，刚好与皮带接触．细线长L=l.62m，小球的质量M=0.1㎏．已知皮带足够长，μ=0.5，（g取lOm/s2）
    求：
    （1）物块与球碰撞前物体的速度
    （2）若与球发生碰撞过程无机械能损失，则球能否完成圆周运动？若能，球到最高点时，计算出细线的拉力大小
    （3）物块从A端运动到B端由于相对滑动所产生的热量（设通过对球进行控制，球与物体没有再次相碰）

    【答案】分析：（1）根据牛顿第二定律求出物块的加速度，根据速度位移公式求出物块与球碰撞前的速度．
    （2）根据动量守恒定律和动能守恒求出碰撞后球和物块的速度大小．根据机械能守恒定律求出小球运动到最高点的速度，再根据牛顿第二定律求出细线的拉力大小．
    （3）根据运动学公式先求出物体在匀加速直线运动达到传送带速度的过程中的相对位移，从而求出摩擦产生的热量，再根据运动学公式求出碰撞后物块达到传送带速度的相对位移，从而求出摩擦产生的热量，两个热量之和为物块从A端运动到B端由于相对滑动所产生的热量．
    解答：解：（1）物块轻放在匀速运动的皮带上即在滑动摩擦力作用下做加速运动，
    由牛顿第二定律F=ma：可得加速度：a=μg=5m/s2．
    由运动学公式：v2=2as，可知 s=2.5m时，达到与皮带相同的速度，即开始做匀速运动．
    所以物块与球碰撞前物体的速度为5m/s．
    （2）由于碰撞过程无机械能损失，碰撞过程中动量和动能均守恒．
     mv=mv1+Mv2

    联立解得：，．
    设被细线悬挂的小球能做圆周运动到最高点，到达的速度为v3，此时细线的拉力为T．运动中只有重力做功，故小球的机械能守恒．
      
    其中h=2L，代入数据，求得
    小球在最高点时，
    代入数据，求得 T=0N 
    （3）物块在A端从静止开始加速到5m/s，加速运动的时间，此时物块和皮带的位移分别为2.5m和5m．
    故在第一次运动过程中由于相对滑动所产生的热量为 Q1=μmg△s1=11.25J．
    物块与小球碰撞后继续运动到再次与皮带相对静止，经历的时间为，
      此过程中物块的位移为； 皮带的位移为1m．
    故在第二次运动过程中由于相对滑动所产生的热量为  Q2=μmg△s2=0.45J
    ∴Q=Q1+Q2=11.7J．
    答：（1）物块与球碰撞前物体的速度5m/s．
    （2）细线的拉力大小为0．
    （3）物块从A端运动到B端由于相对滑动所产生的热量为11.7J．
    点评：本题综合考查了动量守恒定律，能量守恒定律、机械能守恒定律、牛顿第二定律，综合性较强，关键理清运动过程，选择合适的规律进行求解．
    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！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，质量为m的球，被长为L的细绳吊起处于静止状态．现对小球施加水平向右的恒力F，小球开始向右运动，当细绳与竖直方向的夹角为60°，小球速度恰好为0（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （选修3-5）
    （1）核能是一种高效的能源．
    ①在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳，压力壳和安全壳（见图甲）．结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是
    混凝土
    混凝土
    ．

    ②图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射．当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图2分析工作人员受到了
    β
    β
    射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了
    γ
    γ
    射线的辐射．
    （2）下列说法正确的是
    A．卢瑟福的a粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构
    B．受普朗克量子论的启发，爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说
    C．核反应方程
     
    238
    92
    U→
     
    234
    90
    Th+
     
    4
    2
    He属于裂变
    D．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性
    E．根据爱因斯坦质能方程，物体具有的能量和它的质量之间存在着正比关系
    F．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
    G．中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量
    H．升高放射性物质的温度，可缩短其半衰期
    I．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论可知氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大
    J．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应
    （3）如图所示，质量为M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为MA=2kg的物体A（可视为质点）．一个质量为m=20g的子弹以500m/s的水平速度迅即射穿A后，速度变为100m/s，最后物体A静止在车上．若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5．（g取10m/s2）
    ①平板车最后的速度是多大？
    ②全过程损失的机械能为多少？
    ③A在平板车上滑行的距离为多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2010?黑龙江模拟）（按题目要求作答，写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不得分）
    如图所示，质量为m=1kg的物体以v0=3.4m/s的初速度在动摩擦因数μ=0.2的水平桌面上滑行L=0.64m离开桌子边缘落到水平地面上，已知桌面到地面的高度h=0.80m．（不计空气阻力g取10m/s2）
    求：（1）物体离开桌面边缘时的速度大小．
    （2）物体落地点与桌子边缘的水平距离．
    （3）物体落地时的速度．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2005?青浦区模拟）如图所示，质量为m的带电金属小球，用绝缘细线与质量为M（M=2m）的不带电木球相连，两球恰能在竖直向上的足够大且场强为E的匀强电场中，以速度v匀速竖直向上运动，当木球升至a点时，细线突然断裂，木球升至b点时速度为零．则木球速度为零时，金属球的速度大小为
    3v
    3v
    ，a、b之间的电势差为
    Ev2
    2g
    Ev2
    2g
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2003?徐州一模）如图所示，质量为M的木板可以沿倾角为α的固定斜面无摩擦地滑下，欲使木板静止在斜面上，木板上质量为m的人应以多大的加速度向下奔跑？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案