题目内容

【题目】如图所示,在水平面上有一弹簧,其左端与墙壁相连,O点为弹簧原长位置,O点左侧水平面光滑,水平段OPL=1mP点右侧一与水平方向成的足够长的传送带与水平面在P点平滑连接,皮带轮逆时针转动速率为3m/s,一质量为1kg可视为质点的物块A压缩弹簧(与弹簧不栓接),使弹簧获得弹性势能,物块与OP段动摩擦因数,另一与A完全相同的物块B停在P点,B与传送带的动摩擦因数,传送带足够长,AB的碰撞时间不计,碰后A.B交换速度,重力加速度,现释放A,求:

1)物块A.B第一次碰撞前瞬间,A的速度

2)从A.B第一次碰撞后到第二次碰撞前,B与传送带之间由于摩擦而产生的热量

3A.B能够碰撞的总次数

【答案】1236

【解析】

试题(1)设物块质量为mAB第一次碰前的速度为,则:

解得:

2)设A.B第一次碰撞后的速度分别为,则

碰后B沿传送带向上匀减速运动直至速度为零,加速度大小设为

则:,解得:

运动的时间,位移

此过程相对运动路程

此后B反向加速,加速度仍为,与传送带共速后匀速运动直至与A再次碰撞,

加速时间为

位移为

此过程相对运动路程

全过程生热

3BA第二次碰撞,两者速度再次互换,此后A向左运动再返回与B碰撞,B沿传送带向上运动再次返回,每次碰后到再次碰前速率相等,重复这一过程直至两者不再碰撞.则对A.B和弹簧组成的系统,从第二次碰撞后到不再碰撞:

解得第二次碰撞后重复的过程数为n=2.25,所以碰撞总次数为N=2+2n=6.5=6次(取整数)

练习册系列答案
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【题目】某实验小组采用如图1所示的装置来探究“功与速度变化的关系”。实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面。实验的部分步骤如下:

A.将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上,在长木板的另一端固定打点计时器;

B.把纸带穿过打点计时器的限位孔,连在小车后端,用细线跨过定滑轮连接小车和钩码;

C.把小车拉到靠近打点计时器的位置,接通电源,从静止开始释放小车,得到一条纸带;

D.关闭电源,通过分析小车位移与速度的变化关系来研究合外力对小车所做的功与速度变化的关系。图2是实验中得到的一条纸带,点O为纸带上的起始点,A、B、C是纸带的三个计数点,相邻两个计数点间均有4个点未画出,用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图2所示,已知所用交变电源的频率为50Hz,问:

(1)打B点时刻,小车的瞬时速度vB=_____m/s(结果保留两位有效数字)。

(2)本实验中,若小车的位移为x0时合外力对小车所做的功W0,则当小车位移为x1时,合外力对小车所做的功为_____(用x0、x1、W0表示)。

(3)实验中,该小组同学画出小车位移x与速度v的关系图象如图3所示。根据该图线形状,某同学对W与v的关系作出的猜想,肯定不正确的是_____(填写选项字母代号)。

A.W∝v B.W∝v2 C.W∝

(4)在本实验中,下列做法能有效地减小实验误差的是_____(填写选项字母代号)。

A.把长木板右端适当垫高,以平衡摩擦力

B.实验中控制钩码的质量,使其远小于小车的总质量

C.调节滑轮高度,使拉小车的细线和长木板平行

D.先让小车运动再接通打点计时器

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