高三物理解答题中等难度题
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如图所示为某种弹射装置的示意图,轻弹簧左端与一固定挡板相连,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L=4.0 m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以速率v=3.0m/s匀速转动.两个质量均为m=1.0 kg的滑块A、B置于水平导轨上.第一次使滑块A压缩轻弹簧至某一位置,由静止释放,滑块A离开弹簧后以某一速度与B发生弹性碰撞,碰后滑块B以速度vB=2.0m/s滑上传送带,并从传送带右端P点滑出落至地面上的Q点,已知滑块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.20,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)滑块B到达传送带右端P点时的速度;
(2)第二次实验时,使皮带轮沿逆时针方向转动,带动皮带以速率v=3.0 m/s匀速转动,仍要使滑块B落至Q点,则需将滑块A压缩弹簧至另一位置由静止释放,后与B发生弹性碰撞,求此过程弹簧对滑块A做的功W;
(3)在第二次实验过程中,滑块B在传送带上滑动过程中产生的热量Q.
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如图16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 = 4.0 m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率v = 3.0 m/s 匀速传动.三个质量均为m = 1.0 kg 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 = 2.0 m/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.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 = 2.0 m/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μ = 0.20,重力加速度g取10 m/s2.求:
(1)滑块C从传送带右端滑出时的速度大小;
(2)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?
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