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如图,足够长的水平传送带始终以大小为v=3m/s的速度向左运动,传送带上有一质量...

如图,足够长的水平传送带始终以大小为v=3m/s的速度向左运动,传送带上有一质量为M=2kg的小木盒B,B与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.3,开始时,B与传送带之间保持相对静止。先后相隔t=3s有两个光滑的质量为m=1kg的小球A自传送带的左端出发,以v0=15m/s的速度在传送带上向右运动。第1个球与木盒相遇后,球立即进入盒中与盒保持相对静止,第2个球出发后历时t1而与木盒相遇。求(取g=10m/s2

(1)1个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度多大?

(2)1个球出发后经过多长时间与木盒相遇?

(3)自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中,由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少?

 

(1)3m/s (2)0.5s (3)54J 【解析】 ⑴设第1个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度为v1,根据动量守恒定律:(1分) 代入数据,解得:v1=3m/s (1分) ⑵设第1个球与木盒的相遇点离传送带左端的距离为s,第1个球经过t0与木盒相遇, 则:(1分) 设第1个球进入木盒后两者共同运动的加速度为a,根据牛顿第二定律: 得:(1分) 设木盒减速运动的时间为t1,加速到与传送带相同的速度的时间为t2,则: =1s (1分) 故木盒在2s内的位移为零 (1分) 依题意:(1分) 代入数据,解得:s=7.5mt0=0.5s (1分) ⑶自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的这一过程中,传送带的位移为S,木盒的位移为s1,则:(1分) (1分) 故木盒相对与传送带的位移:(1分) 则木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是:(1分)  
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考点分析:
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飞机在水平跑道上加速滑行时受到机身重力、竖直向上的机翼升力、发动机推力、空气阻力、地面支持力和轮胎与地面之间的摩擦力作用。其中机翼升力与阻力均与飞机运动的速度平方成正比,且比例系数分别为k1k2,地面的摩擦力与地面支持力成正比。已知飞机质量为m,飞机在跑道上加速滑行时发动机推力为

(1)飞机起飞时的速度v多大?

(2)若飞机在水平跑道上匀加速滑行,则地面的摩擦力与地面支持力成正比的比例系数μ应需足什么条件?

(3若飞机在水平跑道上从静止开始匀加速滑行后起飞,跑道的长度至少多大?

 

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用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6 V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律,已知重力加速度为g.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;

C.用天平测量出重锤的质量;

D.先释放悬挂纸带的夹子,然后接通电源开关打出一条纸带;

E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能.

其中没有必要或操作不恰当的步骤是________(填写选项对应的字母).

(2)如图所示是实验中得到一条纸带,将起始点记为O,并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点,分别记为ABCDEF,量出各点与O点的距离分别为h1h2h3h4h5h6,使用交流电的周期为T,设重锤质量为m,则在打E点时重锤的动能为________,在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为________

(3)在本实验中发现,重锤减少的重力势能总是______(填大于小于)重锤增加的动能,主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,为了测定阻力大小,可算出(2)问中纸带各点对应的速度,分别记为v1v6, 并作vn2hn图象,如图所示,直线斜率为k,则可测出阻力大小为________

 

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利用如图所示的方式验证碰撞中的动量守恒,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切,先将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放,测量出滑块在水平桌面滑行的距离x1(图甲);然后将小滑块B放在圆弧轨道的最低点,再将A从圆弧轨道的最高点无初速度释放,AB碰撞后结合为一个整体,测量出整体沿桌面滑动的距离x2(图乙).圆弧轨道的半径为RAB完全相同,重力加速度为g.

(1)滑块A运动到圆弧轨道最低点时的速度v=_________(用Rg表示);

(2)滑块与桌面的动摩擦因数μ=____________(用Rx1表示);

(3)若x1x2的比值=____________,则验证了AB的碰撞动量守恒.

 

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如图所示,内壁光滑的玻璃管竖直固定在水平地面上,管内底部竖直放置处于自然长度的轻质弹簧。用轻杆连接的A,B两小球的质量分别为m2m(球的直径比管的内径略小),现从弹簧的正上方释放两球,则A球与弹簧接触起到运动至最低点的过程中,下列说法正确的是(    )

A. 杆对A球做的功大于杆对B球做的功

B. A球克服弹簧弹力做的功是杆对A球做功的

C. 弹簧和杆对A球做功的总和等于A球机械能的增量

D. 小球A,B和轻杆组成系统受到重力冲量大小等于弹簧弹力冲量大小

 

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如图所示,完全相同的磁铁AB分别位于铁质车厢竖直面和水平面上,AB与车厢间的动摩擦因数均为μ,小车静止时,A恰好不下滑。现使小车加速运动,为保证AB无滑动,则(  )

A. 速度可能向左,加速度可小于μg

B. 加速度一定向右,不能超过(1+μ)g

C. 加速度一定向左,不能超过μg

D. 加速度一定向左,不能超过(1+μ)g

 

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