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（20分）如圖甲所示，水平光滑的桌面上靜止放置一條長(zhǎng)為的紙帶，紙帶上正中間位置放置有一質(zhì)量為的小鐵塊，紙帶的左邊恰好在桌面的左邊緣，小鐵塊與紙帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.現(xiàn)讓紙帶從時(shí)刻開始一直保持的速度向左勻速運(yùn)動(dòng).已知桌面高度為，，小鐵塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不翻滾，不計(jì)空氣阻力.求：

（1）小鐵塊從開始運(yùn)動(dòng)到桌面邊緣過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間并在乙圖畫出此過(guò)程中小鐵塊的圖象；

（2）小鐵塊拋出后落地點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離；

（3）小鐵塊從開始運(yùn)動(dòng)到桌面邊緣過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能。

 

【答案】

（1），圖象如下圖所示.

（2）   （3）

【解析】

試題分析：（1）鐵塊向左勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度為

設(shè)鐵塊從靜止到速度與紙帶相同所經(jīng)歷的時(shí)間為，由公式得： 

此過(guò)程鐵塊通過(guò)的位移為

此后鐵塊做勻速運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為

故小鐵塊從開始運(yùn)動(dòng)到桌面邊緣過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間為

作出圖象如上圖．

（2）鐵塊離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，則水平方向有：

豎直方向：

解得

（3）鐵塊在紙帶上做勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中相對(duì)于紙帶的位移為

故產(chǎn)生的內(nèi)能為

考點(diǎn)：本題考查了功能關(guān)系、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像、牛頓第二定律、平拋運(yùn)動(dòng).

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

為了研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧壓縮量的關(guān)系，某實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，水平光滑槽距地面高為h，光滑槽與桌子右邊緣垂直，槽出口與桌邊緣相齊，槽中放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的小鋼球接觸．將小球向左推，壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，彈簧將小球沿水平方向推出，小球落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡．
①若測(cè)得某次實(shí)驗(yàn)小球的落點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離為s，那么由理論分析得到小球釋放前壓縮彈簧的彈性勢(shì)能Ep與h、s和mg之間的關(guān)系式是
EP=
mgs2
4h
EP=
mgs2
4h
；
②該同學(xué)改變彈簧的壓縮量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)量得到下表的數(shù)據(jù)：
彈簧壓縮量x/（cm） 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
小球飛行水平距離s/m 2.01 3.00 4.01 4.98 6.01 6.99
在坐標(biāo)紙上做出x-s的圖象．并由圖象得出：x與s的關(guān)系式是
x=0.005s
x=0.005s
．
實(shí)驗(yàn)得到彈簧彈性勢(shì)能與彈簧壓縮量x之間的關(guān)系式為
Ep=
104mgx2
h
Ep=
104mgx2
h
；
③完成實(shí)驗(yàn)后，該同學(xué)對(duì)上述裝置進(jìn)行了如圖乙所示的改變：
（I）在木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將木板豎直立于靠近桌子右邊緣處，使小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，小球撞到木板上，并在白紙上留下痕跡O；
（II）將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x（設(shè)為L(zhǎng)）固定，再使小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，小球撞到木板上，在白紙上留下痕跡P；
（III）用刻度尺測(cè)量紙上O點(diǎn)到P點(diǎn)的豎直距離設(shè)為y．
由此步驟得到彈簧的壓縮量應(yīng)該為
x=
L
200
h
y
x=
L
200
h
y
；
④若該同學(xué)在完成步驟③的過(guò)程中，光滑水平槽與桌子右邊緣不垂直，用③問(wèn)的方法計(jì)算得出的彈簧壓縮量與實(shí)際值相比
偏小
偏小
（選填“偏大”、“偏小”或“相同”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示，水平光滑的桌面上靜止放置一條長(zhǎng)為l=1.6m的紙帶，紙帶上正中間位置放置有一質(zhì)量為m=1.0kg的小鐵塊，紙帶的左邊恰好在桌面的左邊緣，小鐵塊與紙帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.8，現(xiàn)讓紙帶從t=0s時(shí)刻開始一直保持v=1m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)．已知桌面高度為H=0.8m，g=10m/s2，小鐵塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不翻滾，不計(jì)空氣阻力．求：
（1）小鐵塊從開始運(yùn)動(dòng)到桌面邊緣過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間并在乙圖上畫出此過(guò)程中小鐵塊的v-t圖象；
（2）小鐵塊拋出后落地點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離；
（3）小鐵塊從開始運(yùn)動(dòng)到桌面邊緣過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能．
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示，水平光滑的桌面上靜止放置一條長(zhǎng)為l=1.6m的紙帶，紙帶上正中間位置放置有一質(zhì)量為m=1.0kg的小鐵塊，紙帶的左邊恰好在桌面的左邊緣，小鐵塊與紙帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1.現(xiàn)讓紙帶從t=0s時(shí)刻開始一直保持v=1m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng).已知桌面高度為H=0.8 m，g=10m/s2，小鐵塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不翻滾，不計(jì)空氣阻力．求：

（1）小鐵塊從開始運(yùn)動(dòng)到桌面邊緣過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間并在乙圖畫出此過(guò)程中小鐵塊的v—t圖象；

（2）小鐵塊拋出后落地點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離；

（3）小鐵塊從開始運(yùn)動(dòng)到桌面邊緣過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能.

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2011-2012學(xué)年度山東省煙臺(tái)市高三診斷性考試物理卷 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，水平光滑的桌面上靜止放置一條長(zhǎng)為l=1.6m的紙帶，紙帶上正中間位置放置有一質(zhì)量為m=1.0kg的小鐵塊，紙帶的左邊恰好在桌面的左邊緣，小鐵塊與紙帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1.現(xiàn)讓紙帶從t=0s時(shí)刻開始一直保持v=1m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng).已知桌面高度為H="0.8" m，g=10m/s2，小鐵塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不翻滾，不計(jì)空氣阻力．求：
（1）小鐵塊從開始運(yùn)動(dòng)到桌面邊緣過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間并在乙圖畫出此過(guò)程中小鐵塊的v—t圖象；
（2）小鐵塊拋出后落地點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離；
（3）小鐵塊從開始運(yùn)動(dòng)到桌面邊緣過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能.

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