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题目
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如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率v=3.0m/s匀速传动.三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,处于静止状态.滑块A以初速度v0=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短,可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零.因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离.滑块C脱离弹簧后以速度vC=2.0m/s滑上传送带,并从右端滑出落至地面上的P点.已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数0.20,重力加速度g取10m/s2
(1)求滑块C从传送带右端滑出时的速度大小;
(2)求滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能Ep
(3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同,要使滑

 


 
块C总能落至P点,则滑块A与滑块B碰撞前速度的最大值vm是多少?
答案
(1)滑块C滑上传送带后做匀加速运动,设滑块C从滑上传送带到速度达到传送带的速度v所用的时间为t,加速度大小为a,在时间t内滑块C的位移为x.
根据牛顿第二定律和运动学公式
  
  解得----------6分
即滑块C在传送带上先加速,达到传送带的速度v后随传送带匀速运动,并从右端滑出,则滑块C从传道带右端滑出时的速度为v=3.0m/s…………1分
(2)设A、B碰撞后的速度为v1,A、B与C分离时的速度为v2,由动量守恒定律
mv0=2mv­1      2 mv1=2mv­2+mvC
由动量守恒规律   
解得EP=1.0J2分----------6分
(3)在题设条件下,若滑块A在碰撞前速度有最大值,则碰撞后滑块C的速度有最大值,它减速运动到传送带右端时,速度应当恰好等于传递带的速度v.
设A与B碰撞后的速度为,分离后A与B的速度为,滑块C的速度为,由能量守恒规律和动量守恒定律一般
      
由能量守恒规律
由运动学公式 解得: ----------7分  
解析

核心考点
试题【如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率v=3.0m/】;主要考察你对功能关系等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,木板OA水平放置,长为,在A处放置一个质量为m的物体,现绕O点缓缓抬高A端,直到当木板转动到与水平面成α角的过程中,物体始终处于静止,在整个过程中(   )
A.支持力对物件做的总功为
B.摩擦力对物体做的总功为
C.木板对物体做的总功为零
D.木板对物体做的总功为负功

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如图所示,质量M=4kg的木滑板B静止在光滑水平面上,滑板右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与A之间的动摩擦因数为0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。可视为质点的小木块A质量为m=1kg,原来静止在滑板的左端。当滑板B受到水平向左恒力F=14N,作用时间t后撤去F,这时木块A恰好到达弹簧自由端C处。假设A、B间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,g取10m/s2。求
(1)水平恒力F作用的时间t;
(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能。
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在大型游乐场里,小王乘坐如图所示匀速转动的“摩天轮”,正在向最高点运动,对此过程,下列说法正确的是 
A.小王的重力势能保持不变B.小王的动能保持不变
C.小王的机械能守恒D.小王的机械能减少

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如图所示,物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体A、B的质量分别为m、2m,开始时细绳伸直,用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离h,物体B静止在地面上,放手后物体A下落,与地面即将接触时速度恰为零,此时物体B对地面恰好无压力,则下列说法中正确的是( )

A、此时物体A的加速度大小为g,方向竖直向上
B、此时弹簧的弹性势能等于mgh
C、此时物体B将向上运动
D、此过程中物体A的机械能变化量为mgh
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如图所示,一人站在商场的自动扶梯的水平踏板上,随扶梯一起向上加速运动(人相对扶梯静止),则下列说法中正确的是
A.人只受到重力和踏板对人的支持力两个力作用
B.人对踏板的压力大小等于人所受到的重力大小
C.人所受合力做的功等于人的机械能的增加量
D.踏板对人做的功等于人的机械能增加量

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