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【题目】如图所示,为某一食品厂家的生产流水线的一部分,轨道AB是半径为R的四分之一圆周。产品2形成后从A处沿光滑轨道开始下滑,到达轨道最低点B处时,与静止在此处的产品1发生弹性碰撞(假设每一个产品的质量均为m),被碰后的产品1沿粗糙的水平轨道BC滑动,恰能滑上运行速度为V的传送带CD。其中,BC段为生产线中的杀菌平台,长度为d,求:

(1)BC段杀菌平台的摩擦因数为μ1

(2)假如传送带的摩擦因数为μ2,长度为L,为了保证产品以最短的时间经过CD,则传送带的速度应该为多少?此过程产生的热量为多少?

【答案】(1) (2) Q=mgL

【解析】

(1)设产品2到达B处时速度为V2,与产品1发生弹性碰撞后瞬间的速度,产品1被碰后的速度为

(1)

(2)

(3)

联立(1)(2)(3)式解得 (4)

产品1BC段的加速度大小为a1

(5)

(6)

联立(4)(5)(6)式解得 (7)

(2)如果产品由CD一直加速,则传送时间最短

(8)

(9)

联立(8)(9)式解得

由题意可知产品在传送上滑行的长度为L,则Q=mgL

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,上表面光滑的“L”形木板B锁定在倾角为370的足够长的斜面上;将一小物块A从木板B的中点轻轻地释放,同时解除木板B的锁定,此后A与B发生碰撞,碰撞过程时间极短且不计能量损失;已知物块A的质量m=1kg,木板B的质量M=4kg,板长L=6m,木板与斜面间的动摩擦因数为μ=0.6,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8,试问:

(1)第一次碰撞后的瞬间A、B的速度大小;

(2)在第一次碰撞后到第二次碰撞前的过程中,A距B下端的最大距离;

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【题目】跳伞运动员做低空跳伞表演时,他先离开飞机先做自由落体运动,下落速度达到50m/s后打开降落伞,伞张开后运动员就以5m/s2的加速度做匀减速直线运动下降,距地面10m时速度减至5m/s,最后以此速度匀速直线运动着地。g10m/s2,求:

(1)运动员自由下落的时间t1

(2)运动员跳伞时在空中的总时间t

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【题目】如图所示,平行板电容器经开关S与电池连接,a处有一电荷量非常小的点电荷,S是闭合的,φa表示a点的电势,F表示点电荷受到的电场力。现将电容器的B板向上稍微移动,使两板间的距离减小,则(  )

A. 变大,F变大 B. 变大,F变小

C. 变小,F变大 D. 变小,F不变

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【题目】如图所示为一边长为L的正方形abcdPbc的中点。若正方形区域内只存在由d指向a的匀强电场,则在a点沿ab方向以速度v入射的质量为m、电荷量为q的带负电粒子(不计重力)恰好从P点射出。若该区域内只存在垂直纸面向里的匀强磁场,则在a点沿ab方向以速度v入射的同种带电粒子恰好从c点射出。由此可知

A. 匀强电场的电场强度为

B. 匀强磁场的磁感应强度为

C. 带电粒子在匀强电场中运动的加速度大小等于在匀强磁场中运动的加速度大小

D. 带电粒子在匀强电场中运动的时间和在匀强磁场中运动的时间之比为1∶2

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【题目】如图甲为示波管的原理图,图乙为在电极YYXX分别加某电压时,示波管荧光屏上显示的图像,在电极YY之间所加的电压为Uy,在XX所加电压为Ux,则此时所加电压可能是下列哪一组

A.

B.

C.

D.

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【题目】如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1O2和质量为m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量也为m的小物块连接,已知直杆两端固定,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角θ=60°,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰。现将小物块从C点由静止释放,当小物块沿杆下滑距离也为L时(图中D处),下列说法正确的是( )

A. 小物块刚释放时轻绳中的张力一定大于mg

B. 小球下降最大距离为

C. 小物块在D处的速度与小球速度大小之比为3:1

D. 小物块在D处的速度与小球速度大小之比为

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【题目】某实验小组的同学欲探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系,在实验室设计了一套如图甲所示的装置,图中A为小车,B打点计时器,C为弹簧测力计,P为小桶(内有沙子),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度,以平衡摩擦力,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.

(1)该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为零点,顺次选取一系列点,分别测量这些点到零点之间的距离x,计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2-v02,弹簧秤的读数为F,小车的质量为m,然后建立△v2—x坐标系,通过描点法得到的图像是一条过原点的直线,如图乙所示,则这条直线的斜率的意义为___________.(填写表达式)

(2)若测出小车质量为0.4 kg,结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N.

(3) 本实验中是否必须满足小桶(含内部沙子)的质量远小于小车的质量___(填”)

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【题目】验证力的平行四边形定则实验中

(1)部分实验步骤如下,请完成有关内容:

A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线.

B.在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图甲所示,记录钩码个数(或细线拉力大小)、拉力方向(或细线方向)、________.

C.将步骤B中的钩码取下,分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度,如图乙所示,小心调整B、C的位置,使橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合,记录________

(2)如果力的平行四边形定则得到验证,那么图乙中________.

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