问题 问答题

质量为m1=2.0kg的物块随足够长的水平传送带一起匀速运动,传送带速度大小为v=3.0m/s,方向如图所示,在m1的右侧L=2.5m处将质量为m2=3.0kg的物块,无初速度放上传送带,在m1、m2碰后瞬间m2相对传送带的速度大小为1.0m/s,之后当其中某一物块相对传送带的速度为0时,传送带立即以2.0m/s2的加速度制动,最后停止运动.设两物块与传送带间的动摩擦因数均为0.10,传送带的运动情况不受m1、m2的影响,且m1、m2碰撞时间极短.求:

(1)物体m2刚开始滑动时的加速度;

(2)碰撞后两物块的速度;

(3)两物块间的最大距离.

答案

(1)刚开始滑动时,

根据牛顿第二定律得

a=μg=1m/s2 方向向左

(2)设经t1时间m1、m2相碰,有

1
2
a
t21
+L=vt1    

t1=1s    t′1=5s(由上述分析可知,不合题意,舍去) 

碰前m2的速度   v2=at1=1m/s

由题意可知:碰后m2的速度  v′2=2m/s   或  v2=4m/s  

分别由动量守恒定律得  m1v+m2v2=m1v′1+m2 v′2与m1v+m2v2=m1v1+m2 v2 …1'

得碰后m1的速度    v′1=1.5m/s   或  v1=-1.5m/s      

检验:由于

1
2
m1
v
+
1
2
m2
v21
1
2
m1
v′21
+
1
2
m2
v′22

故v1=-1.5m/s,v2=4m/s  这组数据舍去 

∴碰后m1的速度为v′1=1.5m/s向右,m2的速度为v′2=2m/s向右…1'

(3)因碰后两物体均做匀加速运动,加速度都为a=1m/s2,所以m2先达到传送带速度,

设m2达到传送带速度的时间为t2

有  v=v′2+at2       t2=1s

此时m1的速度v3=v′1+at2=2.5m/s<v

故从t2之后m1继续加速,m2和传送带开始减速,

直到m1和传送带达到某个共同速度v4后,

m1所受摩擦力换向,才开始减速运动,

设m1继续加速的时间为t3

则v4=v3+a t3=v-at3 t3=

1
6
s

m1的速度为v4=v3+a t3=

8
3
m/s  

此时m2的速度为v5=v-a t3=

17
6
m/s,之后m1、m2均做匀减速运动,

因为在整个过程中m2的速度始终大于m1的速度,

所以在m1、m2都静止时两物块位移最大

m2碰后运动的总位移s2=

v2-v′22
2a
-
0-v2
2×(-a)
=7m

m1碰后运动的总位移s1=

v24
-v′
21
2a
-
0
-v24
2×(-a)
=6m  

两物块间最大距离△s=1m.

答:(1)物体m2刚开始滑动时的加速度是1m/s2 方向向左;

(2)碰后m1的速度为v′1=1.5m/s向右,m2的速度为v′2=2m/s向右

(3)两物块间的最大距离是1m.

阅读理解与欣赏

阅读下文,完成文后各题。

明清时期的运河钞关

明清时期的京杭运河南北贯通,商贾络绎,征收过往船只、商品的关税成为政府的税收来源之一。钞关作为京杭运河上的税收关署,既是京杭运河畅通的产物,也是商税制度在明代发展的必然结果。

钞关的设置始于明宣德四年,名为钞关,是因为它与当时流通的大明宝钞密切相关。虽几经变化,但这一名称始终未变。清沿明制,将原有钞关改称常关,也统称榷关,因常关隶属户部管辖,亦称户关。

明代实行禁海政策,京杭大运河是全国南北商品流通的主干道。全国八大钞关有七个设在运河沿线,由北至南依次为:崇文门、河西务、临清、淮安、扬州、浒墅、北新。其中临清、北新两关征收船料与货税,其他各关只征收船料。运河七关商税占八大钞关税收总额的90%左右。清代康熙年间,三藩平定,台湾统一,清廷于康熙二十年废除海禁,原由运河展开的南北商品流通格局变为运道和海道并行。运河七大钞关的税额在全国关税额中所占比重也逐渐下降,从清初的50%降至嘉庆年间的30%左右。成丰五年,因运道梗塞,河运停止十余年,钞关税收受到很大影响。至清光绪二十七年运河漕运停止,运河钞关署治逐渐废止。

钞关的职能是进行税务征收,包括征税、税则和税收分配几个方面。其中征税是钞关的最主要职责,钞关征收来的税款大部分要上缴户部,用以漕船、军饷以及赈济灾民、修建河堤等。关税的专项利用,表明关税收入在国家财政中作用的增大。

明清运河钞关的设置以财政需要为目的,是政府利用税收杠杆调节供求关系、收益分配关系的工具,同时也在客观上促进了商品经济的发展。在具体的区域空间中,钞关与区域经济网络的建立和城镇发展密切相关。首先,钞关是中央设在地方的直辖机构,由中央派驻官员进行管理,并不断加强军事保卫措施,这不仅提升了设关城市的政治地位,而且良好的治安环境也为商业的繁荣提供了保障。其次,钞关设在运河要冲之地,每到漕运盛时也带动了钞关附近及周边区域商业和服务设施的发展。最后,钞关的存在也在一定程度上关涉到城镇人口数量与结构性变化。管关官员和依附钞关生存的牙商、脚夫等社会群体在城镇中大量增加,这种依附关系部分的解决了破产农民、手工业者的主活来源问题。

(摘自《光明日报》)2009.3.25)

小题1:下列关于“钞关”的表述,错误的一项是

A.钞关是明清时期京杭运河上的税收关署,以任收过住船只、商品的关税等为主要职责。

B.钞关设置于明宣德四年,其命名与当时流通的大明宝钞密切泪关。清沿明制,名称始终未变。

C.明代在京杭大运河沿线没置了七个钞关,七个钞关中只有临淆、北新两关可任收货税。

D.钞关税收曾因河运停止十余年受到很大影响,运河钞关在清光绪二十七年以后逐渐废止。小题2:下列理解和分析不属于“钞关与区域经济网络的建立和城镇发展密切相关”的一项是

A.明清运河钞关的设置是政府利用税收杠杆调节供求关系、收益分配关系的工具,同时也在客观上促进了商品经济的发展。

B.钞关是中央直辖机构,由政府派员直接管理,提升了设关城市的政治地位。

C.钞关设在运河沿岸重要城镇,繁荣的贸易促使运河各钞关所在城镇的经济发展,并进而带动了周边区域经济约发展。

D.钞关的存在一定程度上关涉到城镇入口数量与结构性变化,部分地解决了破产农民、手工业者的生活来源问题。小题3:下列表述不符合原文意思的一项是

A.京杭大运河使南北商品得以流通,繁荣的贸易使钞关的设置成为必要。

B.明代的禁海政策,使京杭大运河成为全国商品流通的主干道;康熙废除海禁,商品流通格局变为运道和海道并行。

C.征税是钞关的职能之一,征收税款大部分要上缴户部,用以漕船、军饷以及赈济灾民、修建河堤等。

D.钞关的没置以财政需要为目的,但在某种程度上也促进了商品经济的发展。

单项选择题