如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,两个大小不计的物块A、B质量分别为m1=m和m2=5m,A、B与传送带的动摩擦因数分别为
和μ2=tanθ。设物体A与B碰撞时间极短且无能量损失,重力加速度大小为g。
(1)若传送带不动,将物体B无初速放置于传送带上的某点,在该点右上方传送带上的另一处无初速释放物体A,它们第一次碰撞前A的速度大小为v0,求A与B第一次碰撞后的速度大小v1A、v1B;
(2)若传送带保持速度v0顺时针运转,如同第(1)问一样无初速释放B和A,它们第一次碰撞前A的速度大小也为v0,求它们第二次碰撞前A的速度大小v2A;
(3)在第(2)问所述情景中,求第一次碰撞后到第三次碰撞前传送带对物体A做的功。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c3981f43de86a332bd166baa9fc79ea.png)
(1)若传送带不动,将物体B无初速放置于传送带上的某点,在该点右上方传送带上的另一处无初速释放物体A,它们第一次碰撞前A的速度大小为v0,求A与B第一次碰撞后的速度大小v1A、v1B;
(2)若传送带保持速度v0顺时针运转,如同第(1)问一样无初速释放B和A,它们第一次碰撞前A的速度大小也为v0,求它们第二次碰撞前A的速度大小v2A;
(3)在第(2)问所述情景中,求第一次碰撞后到第三次碰撞前传送带对物体A做的功。
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更新时间:2021-08-15 20:46:50
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困难
(0.15)
名校
【推荐1】电磁炮被认为是新一代火炮的发展方向,其结构简图如图甲所示。电源电动势为
,内阻为r,导轨Ⅰ、Ⅱ光滑相距为d,电阻不计。导体块C质量为2m、电阻为R,与Ⅰ、Ⅱ接触良好,距离导轨右端为
,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度为
。某小组为研究电磁炮的性能,设计了如图乙所示的绝缘轨道MNPQ,MN水平,长度为
,PQ竖直,NP为
光滑圆弧,圆心为O,半径为a。在M点静置一质量为m、电荷量为
的物块A,竖直线
右侧有水平向右的匀强电场,场强为
,在
区域还有垂直纸面向外的匀强磁场。不计C在导轨内运动时的电磁感应,C射出后立即与A发生弹性正碰,A所带电荷量不变,A、C与MN、PQ之间动摩擦因数相等,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)闭合电键S,求碰撞后的瞬间“炮弹”C和物块A的速度大小;
(2)若碰撞后“炮弹”C恰好能到达N点并将其锁定,A始终不脱离轨道,A与C的碰撞均视为弹性正碰,求A在竖直轨道PQ上运动的路程;
(3)在某次测试中,物块A被“炮弹”C弹性正碰后恰好能到达P点,要使A在整个运动过程中不脱离轨道,求ONO'P区域内磁感应强度B需满足的条件。
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(1)闭合电键S,求碰撞后的瞬间“炮弹”C和物块A的速度大小;
(2)若碰撞后“炮弹”C恰好能到达N点并将其锁定,A始终不脱离轨道,A与C的碰撞均视为弹性正碰,求A在竖直轨道PQ上运动的路程;
(3)在某次测试中,物块A被“炮弹”C弹性正碰后恰好能到达P点,要使A在整个运动过程中不脱离轨道,求ONO'P区域内磁感应强度B需满足的条件。
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(0.15)
名校
【推荐2】如图所示,圆心为O、半径为R=0.3的光滑绝缘
圆弧轨道固定在绝缘水平面的右侧,轨道最低点A与水平面平滑连接,B点为轨道的最高点。与轨道相切于C点的虚线GCF右侧区域内(不包含GCF)存在电场强度大小E=1600V/m、方向水平向右的匀强电场。t=0时刻,电荷量为+0.01C的物块a以v1=9m/s的速度由M点水平向右运动,不带电的物块b以v2=3m/s的速度由N点水平向左运动,某时刻a、b发生正碰(碰撞时间极短),碰后粘在一起组成物块c。已知物块a、b的质量分别为ma=0.8kg、mb=0.4kg,与水平面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.2、μ2=0.4,M、N之间的距离L1=2.28m,N、A之间的距离L2=0.98m。物块均可视为质点,碰撞前后物块所受的摩擦力大小保持不变,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)物块a、b碰撞过程中损失的机械能;
(2)物块c在A点的速度大小;
(3)物块c运动到B点时对圆弧轨道的压力;
(4)物块c落到水平面时的速度大小。
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(1)物块a、b碰撞过程中损失的机械能;
(2)物块c在A点的速度大小;
(3)物块c运动到B点时对圆弧轨道的压力;
(4)物块c落到水平面时的速度大小。
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(0.15)
名校
【推荐3】如图所示,在空间建立平面直角坐标系
,
空间内存在沿x轴正方向的匀强电场,
空间存在匀强磁场,其磁感应强度沿x方向的分量始终为零,沿y轴正方向分量
,沿z轴负方向分量
。质量为m、电荷量为
的粒子甲从点
由静止释放;进入磁场区域后,甲粒子做半径为a的匀速圆周运动,与静止在点
、质量为
的中性粒子乙发生弹性正碰(P点图中未画出),且有一半电量转移给了粒子乙。(不计粒子重力及碰撞后粒子之间的相互作用,忽略电场、磁场变化引起的效应;最终结果可用根式表示)
(1)求电场强度的大小E;
(2)若两粒子碰撞后,立即撤去电场,同时在
空间加上与
空间内相同的磁场,求从两粒子碰撞到下一次相遇的时间
;
(3)若两粒子碰撞后,粒子乙首次离开穿过
平面时,撤去电场和磁场,经一段时间后,在全部区域内加上与原
区域相同的磁场,此后两粒子的轨迹恰好不相交,求该段时间内粒子甲运动的距离L。
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(1)求电场强度的大小E;
(2)若两粒子碰撞后,立即撤去电场,同时在
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/08115d6d9f876dea921a4d32260ff1fb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d8a4958df52dd9f9cba15f4d1675fc6d.png)
(3)若两粒子碰撞后,粒子乙首次离开穿过
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(0.15)
名校
【推荐1】如图所示的装置有一个传送带,传送带的左边为足够长的光滑水平面,传送带右边为光滑曲面,传送带与左右两边的台面等高,并能平滑对接。一轻质弹簧左端固定在竖直墙上,右端连接着质量M=2kg的小物块A,传送带始终以u=2m/s的速度逆时针转动。质量m=1kg的小物块B从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放。已知物块B与传送带之间的摩擦因数μ=0.2,L=1.0m。设物块A、B之间发生的是对心弹性碰撞,第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态,取g=10m/s2。
(1)求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小;
(2)通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边曲面上;
(3)如果物块A、B每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当他们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块B第n次碰撞后运动的速度大小;
(4)在第(3)问的条件下,求物块在传送带上运动的总时间。
(1)求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小;
(2)通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边曲面上;
(3)如果物块A、B每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当他们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块B第n次碰撞后运动的速度大小;
(4)在第(3)问的条件下,求物块在传送带上运动的总时间。
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(0.15)
名校
【推荐2】如图所示,倾角为
的粗糙斜面上放置一质量为
的带挡板P的木板B,挡板P端距斜面底端的距离为
,木板上表面光滑,下表面与斜面间的动摩擦因数为
。木板上质量为
的小滑块
与挡板P的距离为
,某时刻小滑块
和木板B同时瞬间获得
的沿斜面向下的速度,已知滑块与挡板P间的碰撞都是弹性碰撞且碰撞时间极短,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个过程中滑块
始终在木板B上运动,重力加速度为
,
,
,求:
(1)刚开始运动时滑块A和木板B的加速度大小;
(2)从开始运动到滑块与挡板P发生第1次碰撞的时间;
(3)第一次碰撞后,滑块A和木板B的速度大小;
(4)木板B的最小长度。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca4893ed984d30e85197e74c028a16df.png)
(1)刚开始运动时滑块A和木板B的加速度大小;
(2)从开始运动到滑块与挡板P发生第1次碰撞的时间;
(3)第一次碰撞后,滑块A和木板B的速度大小;
(4)木板B的最小长度。
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(0.15)
名校
【推荐3】如图1所示,固定在竖直面内的两对称、相同的光滑圆弧轨道SP和FQ,轨道SP末端P与置于水平地面的木板C上表面相切并且紧靠在一起。t=0时刻物块A由圆弧轨道上M点无初速度滑下后滑上木板C,M点与P点高度差
,圆弧MP的长度远小于圆弧轨道的半径R=10m,最后木板C恰好停在Q处且与Q端无碰撞;某时刻,物块B自轨道FQ上距Q点高度
的某点由静止释放,经历一段时间后A、B在板上发生弹性碰撞。已知物块A、B和木板C的质量分别为
,
,
,木板C的长度为L=1m,初始时木板C右端到Q点的距离为
,物块A、B与木板C间的动摩擦因数相同,木板C与地面间的动摩擦因数
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度的大小
,物块A、B均可视为质点。求:
(1)物块A到达圆弧形轨道末端P时对轨道的压力;
(2)物块A与木板C间的动摩擦因数μ1;
(3)释放B物块的最早时刻及物块A、B碰后瞬间的速度大小;
(4)请在图2所给的坐标系中定性画出A、B碰后直到A、B、C三者均停止运动的过程中物块A、B和木板C三者的v—t图像。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96ae8bafcc5463aaf428a10263ae1f9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcf810bb89a8426788109b18d8441f34.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b65da7d4c080c7d06539ec55e8e33d10.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ab5fc078457cea79a9e31233945660b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/74b03f3d23dbdf5d8ffce2d075a7f24b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21772babb4dd9e60c64e12f2fddfa3d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4db670245906fafa5f9b0db763ed3e2a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a831fae871c9028a347e59294f7422ec.png)
(1)物块A到达圆弧形轨道末端P时对轨道的压力;
(2)物块A与木板C间的动摩擦因数μ1;
(3)释放B物块的最早时刻及物块A、B碰后瞬间的速度大小;
(4)请在图2所给的坐标系中定性画出A、B碰后直到A、B、C三者均停止运动的过程中物块A、B和木板C三者的v—t图像。
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