【題目】如圖所示，水平傳送帶兩輪間的距離L=30m，傳送帶以恒定的速率順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩質(zhì)量分別為m1=4kg、m2=2kg的小滑塊P、Q用一根輕繩（未畫(huà)出）連接，中間夾著一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧（彈簧與物體不拴接），此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep=54J，現(xiàn)把P、Q從傳送帶的最左端由靜止開(kāi)始釋放，t1=2s時(shí)輕繩突然斷裂，瞬間彈簧恢復(fù)至原長(zhǎng)（不考慮彈簧的長(zhǎng)度的影響）。已知兩滑塊塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）輕繩突然斷裂時(shí)兩滑塊的位移；

（2）兩滑塊離開(kāi)傳送帶的時(shí)間差。

【答案】（1）2m；（2）5.125s；

【解析】試題分析：輕繩斷前，兩滑塊先做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律求得加速度，由速度公式求出勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，由位移公式求出勻加速的位移；繩斷到彈簧處于原長(zhǎng)的過(guò)程，PQ系統(tǒng)動(dòng)量守恒，能量守恒求兩滑塊的速度。對(duì)兩滑塊分別研究，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分段求離開(kāi)傳送帶的時(shí)間，從而求得時(shí)間差。

（1）繩子斷前對(duì)PQ整體： 解得：a=1m/s2

假設(shè)繩子斷前P、Q一直加速：假設(shè)成立

可見(jiàn)：

（2）繩斷到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程，P、Q與彈簧系統(tǒng)動(dòng)量、能量守恒，則：

解得：，

繩斷后P向左運(yùn)動(dòng)： 可見(jiàn)P從右側(cè)掉落

P向左減速為零時(shí)間：

P向右加速到傳送帶速度：，

P向右勻速直到掉下： 解得：tp4=5.125s

Q向右減速到傳送帶速度： 解得：tQ2=4s

Q向右勻速直到掉下：解得：tQ3=1s

時(shí)間差：

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：

【題目】已知下面的哪組數(shù)據(jù),可以算出地球的質(zhì)量M(引力常量G為已知)(　　)

A. 月球繞地球運(yùn)行的周期T1及月球到地球中心的距離R1

B. 地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期T2及地球到太陽(yáng)中心的距離R2

C. 地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的速度v3及地球到太陽(yáng)中心的距離R3

D. 地球表面的重力加速度g及地球到太陽(yáng)中心的距離R4

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，靠在一起的M、N兩轉(zhuǎn)盤(pán)靠摩擦傳動(dòng)，兩盤(pán)均繞過(guò)圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，M盤(pán)的半徑為r，N盤(pán)的半徑R＝2r.A為M盤(pán)邊緣上的一點(diǎn)，B、C為N盤(pán)直徑的兩個(gè)端點(diǎn)．當(dāng)O′、A、B、C共線時(shí)，從O′的正上方P點(diǎn)以初速度v0沿O′O方向水平拋出一小球．小球落至圓盤(pán)C點(diǎn)，重力加速度為g.則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 若M盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，則小球拋出時(shí)到O′的高度為

B. 若小球拋出時(shí)到O′的高度為，則M盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度必為

C. 只要M盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度滿(mǎn)足，小球就可能落至C點(diǎn)

D. 只要小球拋出時(shí)到O′的高度恰當(dāng)，小球就可能落至C點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑絕緣水平面上， A、B兩小球質(zhì)量分別為2m、m，帶電量分別為+q、+2q。某時(shí)刻 A有指向B的速度v0而B球速度為零，之后兩球在運(yùn)動(dòng)中始終未相碰，當(dāng)兩小球從該時(shí)刻開(kāi)始到第一次相距最近的過(guò)程中

A. 任意時(shí)刻A、B兩小球的加速度大小之比均為1:2

B. 兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，電勢(shì)能減少

C. A球減少的機(jī)械能大于B球增加的機(jī)械能

D. 電場(chǎng)力對(duì)A球做功的大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，甲、乙兩人各站在靜止小車(chē)的左右兩端，當(dāng)他倆同時(shí)相向行走時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)．下列說(shuō)法不正確的是（車(chē)與地面之間無(wú)摩擦）（　　）

A. 乙的速度必定大于甲的速度

B. 乙對(duì)小車(chē)的沖量必定大于甲對(duì)小車(chē)的沖量

C. 乙的動(dòng)量必定大于甲的動(dòng)量

D. 甲、乙動(dòng)量總和必定不為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在2L≥x≥0的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于xOy平面（紙面）向里，具有一定電阻的矩形線框abcd位于xOy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合，bc邊長(zhǎng)為L．令線框從t=0的時(shí)刻起由靜止開(kāi)始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則線框中的感應(yīng)電流I(取逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳛檎╇S時(shí)間t的函數(shù)圖象可能是圖中的哪一個(gè)（ ）

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】【附加題】如圖甲所示，間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)。取垂直于紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子（不計(jì)重力），以初速度由板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁場(chǎng)且平行于板面的方向射入磁場(chǎng)區(qū)。當(dāng)和取某些特定值時(shí)，可使時(shí)刻入射的粒子經(jīng)時(shí)間恰能垂直打在板上（不考慮粒子反彈）。上述為已知量。

（1）若，求；

（2）若，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大�。�

（3） 若，為使粒子仍能垂直打在板上，求。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=220sin100πt V，則（ ）

A. 交流電的頻率是100π Hz B. t=0時(shí)，線圈位于中性面

C. 交流電的周期是0.02s D. t="0.05" s時(shí)，e有最大值

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)．MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))．現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運(yùn)動(dòng)．令U表示MN兩端電壓的大小，則(　　)

A. U＝ Blv，流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

B. U＝ Blv，流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

C. U＝Blv，流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

D. U＝Blv，流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

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