满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,水平传送带AB长l=1.3m,距离地面的高度h=0.20m,木块与地面...

如图所示,水平传送带AB长l=1.3m,距离地面的高度h=0.20m,木块与地面之间的动摩擦因数μ=0.20.质量为M=1.0kg的木块随传送带一起以v=2.0m/s的速度向左匀速运动(传送带的传送速度恒定),木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.50.当木块运动至最左端A点时,此时一颗质量为m=20g的子弹以v=300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出,穿出速度u=50m/s,以后每隔1.0s就有一颗子弹射向木块,设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入点各不相同,g取10m/s2.求:
(1)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中?
(2)从第一颗子弹射中木块后到木块最终离开传送带的过程中,木块和传送带间因摩擦产生的热量是多少?
(3)如果在木块离开传送带时,地面上有另一相同木块立即从C点以v1=1.0m/s向左运动,为保证两木块相遇,地面木块应在距离B点正下方多远处开始运动?

manfen5.com 满分网
子弹击中木块的瞬间动量守恒,用动量守恒动量解出木块向右的初速度,木块在传送带上做匀减速直线运动,由速度时间关系式解出1s后的速度,把其与传送带的速度比较,判断木块是否已经达到匀速,还可以解出此过程中木块向右运动的最大距离;下一个过程再用动量守恒定律与第一过程比较.木块和传送带间因摩擦产生的热量等于滑动摩擦力乘以木块与传送带之间的相对位移;最后一问是平抛运动与匀减速直线运动相结合,分别应用平抛运动与匀变速直线运动的规律. 【解析】 (1)由于子弹射中木块的瞬间动量守恒,选向右为正方向, 由动量守恒得:mv-Mv=mu+Mv1, 整理得: 解得:v1=3m/s 由于木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.50,所以物体在传送带上的加速度a=5m/s2,方向向左. 木块经过t1=0.6s时速度减为零,此时木块向右的最大位移:x1=t1=0.9m 每隔t=1.0s就有一颗子弹射向木块,在子弹射出之前的1s内,木块做匀减速直线运动, 由速度时间关系式:v2=v1-at=-2m/s,说明木块此时刚好与传送带达到相同的速度, 此过程中木块的位移:x2=v1t-at2=0.5m 当下一颗子弹击中木块时,过程与第一颗子弹射入过程相同,木块会在x2=0.5m的基础上向右运动0.9m,然而传送带一共1.3m,所以此时木块就会落地. 所以木块在传送带上最多能被2颗子弹击中. (2)从第一颗子弹击中木块到木块再次与传送带达到相同的速度一共用时t=1s,所以此过程传送带向左运动的位移X1=vt=2m,木块向右的位移为0.5m, 所以此过程木块相对于传送带的位移为△x1=2.5m, 第二颗子弹击中木块后,当木块向右运动0.8m时落下传送带,此过程为匀减速运动, 故:0.8m=v1t2-at22 解得:t2=0.4s 此过程中传送带向左位移X2=vt2=0.8m, 木块向右运动的位移0.8m 所以此过程木块相对于传送带的位移为△x2=1.6m, 故全程木块与传送带间的相对滑动距离为:△x=△x1+△x2=4.1m 所以木块和传送带间因摩擦产生的热量:Q=μMg△x=20.5J (3)木块落下传送带时的速度:v2=v1-at2=1m/s, 做平抛运动,竖直方向:h=gt32 解得:t3=0.2s 水平方向木块运动的位移:X3=0.2m 地面上有另一相同木块立即从C点以v=1.0m/s向左运动,加速度向右a2=2m/s2, 所以t3内的位移:X4=vt3-at32=0.16m 故为保证两木块相遇,地面木块应在距离B点正下方X3+X4=0.36m远处开始运动. 答:(1)木块在传送带上最多能被2颗子弹击中. (2)木块和传送带间因摩擦产生的热量是20.5J. (3)地面木块应在距离B点正下方0.36m处开始运动.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图所示,在倾角θ=37°的足够长的光滑斜面上,质量都为M=2kg的长方体板A和B之间夹有少许炸药,在B的上表面左端叠放有一质量m=1kg的物体C(可视为质点),C与B之间的动摩擦因数μ=0.75.现无初速度同时释放A、B、C整体,当它们沿斜面滑行s=3m时,炸药瞬间爆炸,爆炸完毕时A的速度vA=12m/s.此后,C始终未从B的上表面滑落.问:B的长度至少为多大?(取g=10m/s2,爆炸不会影响各物体的质量和各表面的光滑程度)

manfen5.com 满分网 查看答案
在半径R=5000km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.求:
manfen5.com 满分网
(1)圆轨道的半径及星球表面的重力加速度.
(2)该星球的第一宇宙速度.
查看答案
manfen5.com 满分网为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失),某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球,按下述步骤做了如下实验:
①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2,且m1>m2
②按照如图所示的那样,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端.
③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.
④将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置.
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中的______点,m2的落点是图中的______点.
(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式______
查看答案
光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图乙所示的装置来测量滑块与长 1m 左右的木板间的动摩擦因数及被压缩弹簧的弹性势能,图中木板固定在水平面上,木板的左壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧(弹簧的长度与木板相比可忽略),弹簧右端与滑块接触,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出.现使弹簧解除锁定,滑块获得一定的初速度后水平向右运动,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2 s和5.0×10-2 s.用游标卡尺测量小滑块的宽度d,游标卡尺的示数如图丙所示.
manfen5.com 满分网
(1)读出滑块的宽度d=______cm.
(2)滑块通过光电门1的速度v1=______m/s,通过光电门2的速度v2=______m/s.
(3)若用米尺测量出两个光电门之间的距离为L,已知当地的重力加速度为g,则滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为______
1
-
v
2
2
2gL 查看答案
如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球A和质量为manfen5.com 满分网m的小球B通过轻质弹簧相连并处于静止状态,弹簧处于自由伸长状态;质量为m的小球C以初速度v沿AB连线向右匀速运动,并与小球A发生弹性正碰.在小球B的右侧某位置固定一块弹性挡板(图中未画出),当小球B与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走,不计所有碰撞过程中的机械能损失,弹簧始终处于弹性限度以内,小球B与固定挡板的碰撞时间极短,碰后小球B的速度大小不变,但方向相反,则B与挡板碰后弹簧弹性势能的最大值Em可能是( )
manfen5.com 满分网
A.mv2
B.manfen5.com 满分网
C.manfen5.com 满分网
D.manfen5.com 满分网
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.