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某种弹射装置的示意图如图所示,光滑的水平导轨右端处与倾斜传送带理想连接,传送带长...

某种弹射装置的示意图如图所示,光滑的水平导轨右端处与倾斜传送带理想连接,传送带长度,传送带以恒定速度顺时针转动,三个质量均为的滑块置于水平导轨上,滑块之间有一段轻弹簧刚好处于原长,滑块与轻弹簧连接,滑块未连接弹簧,滑块处于静止状态且离点足够远,现让滑块以初速度沿滑块连线方向向滑块运动,滑块碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短。滑块脱离弹簧后滑上倾角的传送带,并从顶端沿传送带方向滑出斜抛落至地面上。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数,取重力加速度。求:

(1)滑块碰撞时损失的机械能;

(2)滑块刚滑上传送带时的速度;

(3)滑块在传送带上因摩擦产生的热量

 

(1);(2);(3) 【解析】 (1)与位于光滑的水平面上,系统在水平方向的动量守恒,设与碰撞后共同速度为,选取向右为正方向,对、有 碰撞时损失的机械能为 联立解得 (2)设、碰撞后,弹簧第一次恢复原长时的速度为,的速度为,由动量守恒定律得: 由机械能守恒定律得: 联立解得: (3) 滑块以滑上传送带,假设匀加速直线运动位移为时与传送带共速,由运动学公式有: 联立解得 设加速运动的时间为,有: 所以相对位移 代入数据解得: 所以摩擦生热  
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考点分析:
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如图所示,在某电视台举办的冲关游戏中,是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道。半径是长度为的水平传送带,是长度为的水平粗糙轨道,轨道与传送带平滑连接,参赛者抱紧滑板从处由静止下滑。参赛者和滑板可视为质点,参赛者质量,滑板质量可忽略,已知滑板与传送带、水平轨道的动摩擦因数分别为,求:

(1)参赛者运动到圆弧轨道处对轨道的压力大小;

(2)若参赛者恰好能运动至点,求传送带运转速率及方向。

 

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如图所示,水平地面上有两个静止的小物块AB(可视为质点),A的质量为m=1.0kg.B的质量为M=4.0kg,A、B之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与物块接触而不同连.在水平面的左侧有一竖直墙壁,右侧与半径为R=0.2m的圆轨道相切.将弹簧压缩后再释放(A、B分离后立即撤去弹簧),物块A 与墙壁发生弹性碰撤后,在水平面上与物块B相碰并黏合在一起.已知重力加速度大小g=10m/s²,不计一切摩擦,若黏合体能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求压缩弹簧具有的弹性势能的最大值.(结果保留三位有效数字)

 

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某同学设计了一个探究碰撞过程中不变量的实验,实验装置如图甲:在粗糙的长木板上,小车A的前端装上撞针,给小车A某一初速度,使之向左匀速运动,并与原来静止在前方的小车B(后端粘有橡皮泥,橡皮泥质量可忽略不计)相碰并粘合成一体,继续匀速运动.在小车A后连着纸带,纸带穿过电磁打点计时器,电磁打点计时器电源频率为50Hz.

(1)在用打点计时器做探究碰撞中的不变量实验时,下列正确的有_______(填标号).

A.实验时要保证长木板水平放置

B.相互作用的两车上,一个装上撞针,一个装上橡皮泥,是为了碰撞后粘在一起

C.先接通打点计时器的电源,再释放拖动纸带的小车

D.先释放拖动纸带的小车,再接通打点计时器的电源

(2)纸带记录下碰撞前A车和碰撞后两车运动情况如图乙所示,则碰撞前A车运动速度大小为_____ m/s(结果保留一位有效数字),AB两车的质量比值等于_____.(结果保留一位有效数字)

 

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某实验小组想通过如图甲所示的实验装置来探究功与速度变化的关系。实验中通过改变拉伸的橡皮筋的条数来改变外力对小车做功的数值,用速度传感器测出每次小车获得的速度

(1)下列关于本实验的说法中正确的是________

A.本实验需要先平衡摩擦力

B.实验中必须测出小车的质量

C.实验中必须测出橡皮筋对小车做功的具体数值

D.每次所用的橡皮筋应该是相同规格的,且每次都拉伸到同一位置

(2)某次实验中同学们通过速度传感器得到小车沿木板运动的速度随时间变化的关系图像如图乙所示,图中内的图线为曲线,内的图线为直线。由此可知,该实验中存在的不当之处是____________

 

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如图所示竖直平面内放一直角杆,杆的水平部分粗糙,杆的竖直部分光滑两部分各套有质量均为1kg的小球AB,A、B间用细绳相连,A与水平杆之间的动摩擦因数=0.2,初始A、B均处于静止状态,已知:OA=3m,OB=4m.若A球在水平拉力F的作用下向右缓慢地移动1m(g=10m/s2),那么该过程中(   )

A. 小球A受到的摩擦力大小为7.5N

B. 小球B上升的距离为1m

C. 拉力F做功为12J

D. 拉力F做功为14J

 

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