下圖所示為研究某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶足夠長(zhǎng)，皮帶輪沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)皮帶以恒定速度v＝2.0 m/s勻速傳動(dòng)．三個(gè)質(zhì)量均為m＝1.0 kg的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上，開始時(shí)在B、C間有一壓縮的輕彈簧，兩滑塊用細(xì)繩相連處于靜止?fàn)顟B(tài)．滑塊A以初速度v0＝4.0 m/s沿B、C連線方向向B運(yùn)動(dòng)，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時(shí)間極短，可認(rèn)為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零．因碰撞使連接B、C的細(xì)繩受擾動(dòng)而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離．滑塊C脫離彈簧后以速度vC＝4.0 m/s滑上傳送帶．已知滑塊C與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)m ＝0.20，重力加速度g取10 m/s2．

(1)求滑塊C在傳送帶上向右滑動(dòng)距N點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離sm；

(2)求彈簧鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能Ep；

(3)求滑塊C在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q．

答案：
解析：

　　解：(1)滑塊C滑上傳送帶做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減為零時(shí)，滑動(dòng)的距離最遠(yuǎn)．

　　由動(dòng)能定理

　　解得sm＝4.0 m

　　(2)設(shè)A、B碰撞后的速度為v1，A、B與C分離時(shí)的速度為v2，由動(dòng)量守恒定律

　　mv0＝2mv1

　　2mv1＝2mv2＋mvC

　　解得v1＝，v2＝0

　　由能量守恒定律

　　

　　解得Ep＝4.0 J

　　(3)因?yàn)?I>v0＞v，滑塊在傳送帶上向右勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)滑塊C在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的加速度為a，滑塊速度減為零的時(shí)間為t1，向右的位移為s1，在同樣時(shí)間內(nèi)傳送帶向左的位移為x1，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

　　

　　s1＝sm＝4.0 m

　　x1＝vt1＝4.0 m

　　設(shè)滑塊C向左勻加速運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到傳送帶速度v的時(shí)間為t2，位移為s2，這段時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移為x2，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

　　

　　x2＝vt2＝2.0 m

　　滑塊C相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的總距離D x＝(x1＋s1)＋(x2－s2)

　　解得D x＝9.0 m

　　滑塊C與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q＝m mgD x＝18 J


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?海淀區(qū)二模）如圖所示為研究某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶足夠長(zhǎng)，皮帶輪沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)皮帶以恒定速度v=2.0m/s勻速傳動(dòng)．三個(gè)質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上，開始時(shí)在B、C間有一壓縮的輕彈簧，兩滑塊用細(xì)繩相連處于靜止?fàn)顟B(tài)．滑塊A以初速度v0=4.0m/s沿B、C連線方向向B運(yùn)動(dòng)，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時(shí)間極短，可認(rèn)為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零．因碰撞使連接B、C的細(xì)繩受擾動(dòng)而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離．滑塊C脫離彈簧后以速度vC=4.0m/s滑上傳送帶．已知滑塊C與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20，重力加速度g取10m/s2．

（1）求滑塊C在傳送帶上向右滑動(dòng)距N點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離sm；
（2）求彈簧鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能Ep；
（3）求滑塊C在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q．

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科目：高中物理 來源：海淀區(qū)二模 題型：問答題

如圖所示為研究某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶足夠長(zhǎng)，皮帶輪沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)皮帶以恒定速度v=2.0m/s勻速傳動(dòng)．三個(gè)質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上，開始時(shí)在B、C間有一壓縮的輕彈簧，兩滑塊用細(xì)繩相連處于靜止?fàn)顟B(tài)．滑塊A以初速度v0=4.0m/s沿B、C連線方向向B運(yùn)動(dòng)，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時(shí)間極短，可認(rèn)為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零．因碰撞使連接B、C的細(xì)繩受擾動(dòng)而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離．滑塊C脫離彈簧后以速度vC=4.0m/s滑上傳送帶．已知滑塊C與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20，重力加速度g取10m/s2．

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（1）求滑塊C在傳送帶上向右滑動(dòng)距N點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離sm；
（2）求彈簧鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能Ep；
（3）求滑塊C在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：

下圖所示為某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶長(zhǎng)度L=4.0m，皮帶輪沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)皮帶以恒定速率v=3.0m/s勻速傳動(dòng)。三個(gè)質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上，開始時(shí)滑塊B、C之間用細(xì)繩相連，其間有一壓縮的輕彈簧，處于靜止?fàn)顟B(tài)�；瑝KA以初速度v0=2.0m/s沿B、C連線方向向B運(yùn)動(dòng)，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時(shí)間極短，可認(rèn)為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零。因碰撞使連接B、C的細(xì)繩受擾動(dòng)而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離。滑塊C脫離彈簧后以速度vC=2.0m／s滑上傳送帶，并從右端滑出落至地面上的P點(diǎn)。已知滑塊C與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度g取10m／s2。

   （1）求滑塊C從傳送帶右端滑出時(shí)的速度大小；

   （2）求滑塊B、C用細(xì)繩相連時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep;

   （3）若每次實(shí)驗(yàn)開始時(shí)彈簧的壓縮情況相同，要使滑塊C總能落至P點(diǎn)，則滑塊A與滑塊B碰撞前速度的最大值Vm是多少?

 

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科目：高中物理 來源：2009年北京市海淀區(qū)高考物理二模反饋試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示為研究某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶足夠長(zhǎng)，皮帶輪沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)皮帶以恒定速度v=2.0m/s勻速傳動(dòng)．三個(gè)質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上，開始時(shí)在B、C間有一壓縮的輕彈簧，兩滑塊用細(xì)繩相連處于靜止?fàn)顟B(tài)．滑塊A以初速度v=4.0m/s沿B、C連線方向向B運(yùn)動(dòng)，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時(shí)間極短，可認(rèn)為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零．因碰撞使連接B、C的細(xì)繩受擾動(dòng)而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離．滑塊C脫離彈簧后以速度vC=4.0m/s滑上傳送帶．已知滑塊C與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20，重力加速度g取10m/s2．

（1）求滑塊C在傳送帶上向右滑動(dòng)距N點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離sm；
（2）求彈簧鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能Ep；
（3）求滑塊C在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q．

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