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如圖甲所示，一滑塊隨足夠長的水平傳送帶一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。一質(zhì)量m=0.05kg的子彈水平向左射入滑塊并留在其中，取水平向左的方向?yàn)檎较颍訌椩谡麄�(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的v-t圖象如圖乙所示，已知傳送帶的速度始終保持不變，滑塊最后恰好能從傳送帶的右端水平飛出，g取10m/s2。

(1)求滑塊的質(zhì)量；

(2)求滑塊向左運(yùn)動(dòng)過程中與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量；

(3)若滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)且傳送帶與轉(zhuǎn)動(dòng)輪間不打滑，則轉(zhuǎn)動(dòng)輪的半徑R為多少？

（1）3.3kg（2）53.6J（3）0.4m

【解析】

試題分析：（1）子彈射入滑塊的過程中，子彈與滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有：①

由v-t圖象知子彈入射前、后的速度和滑塊的初速度分別為：v0=400m/s，v1=4m/s，v2=-2m/s②

②代入①式解得：M=3.3kg ③

（2）設(shè)滑塊（包括子彈）向左運(yùn)動(dòng)過程中加速度大小為a，由牛頓第二定律，有

④，解得：a=2m/s2 ⑤

設(shè)滑塊（包括子彈）向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，位移大小為s1，則：=2s ⑥，=4m ⑦

這段時(shí)間內(nèi)傳送帶向右運(yùn)動(dòng)的位移大小為：=4m ⑧

由能量守恒定律，滑塊（包括子彈）向左運(yùn)動(dòng)過程中與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為：=53.6J ⑨

（3）在傳送帶右端，因滑塊（包括子彈）恰好能水平飛出，故有： ⑩

解得：R=0.4m

考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律；牛頓第二定律；能量守恒定律

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年四川省高三9月月考物理卷（解析版） 題型：選擇題

一個(gè)從地面上豎直上拋的物體，它兩次經(jīng)過一個(gè)較低點(diǎn)A的時(shí)間間隔為5s，兩次經(jīng)過一個(gè)較高點(diǎn)B時(shí)間間隔為3.0s，則AB之間的距離是（g取10m/s2）（ ）

A．80m B．40m C．20m D．初速度未知，無法確定

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山東棗莊三中高三第二次（1月）學(xué)情調(diào)查物理卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，小物塊A、B由跨過定滑輪的輕繩相連，A置于傾角為37°的光滑固定斜面上，B位于水平傳送帶的左端，輕繩分別與斜面、傳送帶平行。傳送帶始終以速度v0=2m/s向右勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻B從傳送帶左端以速度v1=6m/s向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間回到傳送帶的左端。已知A、B質(zhì)量均為1kg，B與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，斜面、輕繩、傳送帶均足夠長，A不會(huì)碰到定滑輪，定滑輪的質(zhì)量與摩擦均不計(jì)。g取 10m/s2，sin37°=0.6。求：

⑴B向右運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；

⑵B回到傳送帶左端時(shí)的速度；

⑶上述過程中B與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的總熱量。

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年河北省邯鄲市高三上學(xué)期1月份教學(xué)質(zhì)量檢測物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（6分）“動(dòng)能定理”和“機(jī)械能守恒定律”是物理學(xué)中很重要的兩個(gè)力學(xué)方面的物理規(guī)律。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。一個(gè)電磁鐵吸住一個(gè)小鋼球，當(dāng)將電磁鐵斷電后，小鋼球?qū)⒂伸o止開始向下加速運(yùn)動(dòng)。小鋼球經(jīng)過光電門時(shí)，計(jì)時(shí)裝置將記錄小鋼球通過光電門所用的時(shí)間t，用直尺測量出小鋼球由靜止開始下降至光電門時(shí)的高度h。

(1)該同學(xué)為了驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，用游標(biāo)卡尺測量了小鋼球的直徑，結(jié)果如上圖所示，

他記錄的小鋼球的直徑d＝________cm。

(2)該同學(xué)在驗(yàn)證“動(dòng)能定理”的過程中，忽略了空氣阻力的影響，除了上述的數(shù)據(jù)之

外是否需要測量小鋼球的質(zhì)量________（填“需要”或“不需要”）。

(3)如果用這套裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，下面的做法能提高實(shí)驗(yàn)精度的是 。

A．在保證其他條件不變的情況下，減小小球的直徑

B．在保證其他條件不變的情況下，增大小球的直徑

C．在保證其他條件不變的情況下，增大小球的質(zhì)量

D．在保證其他條件不變的情況下，減小小球的質(zhì)量

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年河北省邯鄲市高三上學(xué)期1月份教學(xué)質(zhì)量檢測物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖，用等長的兩根輕質(zhì)細(xì)線把兩個(gè)質(zhì)量相等的小球懸掛起。現(xiàn)對(duì)小球b施加一個(gè)水平向左的恒力F，同時(shí)對(duì)小球a施加一個(gè)水平向右的恒力3F，最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，表示平衡狀態(tài)的圖可能是圖中的

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年廣東省深圳市高三第一次調(diào)研考試?yán)砭C物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)在重力和水平恒力作用下，速度從豎直方向變?yōu)樗椒较�，在此過程中，質(zhì)點(diǎn)的（ ）

A．機(jī)械能守恒 B．機(jī)械能不斷增加

C．重力勢能不斷減小 D．動(dòng)能先減小后增大

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年河南周口中英文學(xué)校高一上期第三次月考物理卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（15分）2001年9月11日，美國遭受了歷史上規(guī)模最大、損失最為慘重的恐怖主義襲擊，恐怖分子劫持客機(jī)分別撞擊了紐約的“世貿(mào)大樓”和華盛頓的“五角大樓”。其中一架客機(jī)攔腰撞到世貿(mào)大樓的南部塔樓第60層地方，并引起巨大爆炸，大約1 h后，南部塔樓部分轟然倒塌（高約245 m），灰塵和殘骸四處飛濺，300多名救援警察和消防人員沒來得及逃生。

我們不妨設(shè)置一個(gè)情境：當(dāng)處于倒塌部分正下方的地面人員，看到一塊質(zhì)量約為4×103 kg的樓墻塊豎直倒下的同時(shí)到作出反應(yīng)開始逃離需0.2 s的時(shí)間，逃離的安全區(qū)域?yàn)殡x大廈100 m外（實(shí)際的安全區(qū)要更遠(yuǎn)）。設(shè)該墜落塊與地面作用時(shí)間為0.05 s，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2。求：

（1）地面人員要逃離大廈到安全區(qū)至少要以多大速度奔跑？（忽略人的加速時(shí)間，百米短跑世界記錄為9″79）

（2）該墜落塊對(duì)地產(chǎn)生的平均作用力多大？

（3）由于爆炸引起地表震動(dòng)，設(shè)產(chǎn)生的縱波的傳播速率vP=9.1 km/s,橫波的傳播速率vs=3.1 km/s，設(shè)在某處的地震勘測中心記錄到兩種不同震感之間的時(shí)間間隔Δt0=5 s,那么觀測記錄者與震源之間的距離s為多少千米？

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年浙江省衢州市五校高三上學(xué)期期中聯(lián)考物理卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，一小球從A點(diǎn)以某一水平向右的初速度出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后，進(jìn)入半徑R=0.1m的光滑豎直圓形軌道，圓形軌道間不相互重疊，即小球離開圓形軌道后可繼續(xù)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝，C、D兩點(diǎn)的豎直高度h=0.8m，水平距離s=1.2m，水平軌道AB長為L1=1m，BC長為L2=3m，小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ =0.2，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）若小球恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn)，求小球在A點(diǎn)的初速度？

（2）若小球既能通過圓形軌道的最高點(diǎn)，又不掉進(jìn)壕溝，求小球在A點(diǎn)的初速度的范圍是多少？

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年江西省南昌市高三上學(xué)期第二次月考物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上，并用不可伸長的輕繩連接，整個(gè)裝置能繞過CD中點(diǎn)的軸OO1轉(zhuǎn)動(dòng)，已知兩物塊質(zhì)量相等，桿CD對(duì)物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等，開始時(shí)繩子處于自然長度（繩子恰好伸直但無彈力），物塊B到OO1軸的距離為物塊A到OO1軸的距離的兩倍，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)速逐漸增大，在從繩子處于自然長度到兩物塊A、B即將滑動(dòng)的過程中，下列說法正確的是 （ ）

A．B受到的靜摩擦力一直增大 B．A受到的靜摩擦力一直增大

C．A、B受到的合外力之比不變 D．A受到的合外力一直在增大

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