如圖所示，地面和半圓軌道面均光滑。質(zhì)量M=1kg 、長(zhǎng)L=3m的小車放在地面上，其右端與墻壁的距離S=3m ，小車上表面與半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平�，F(xiàn)有一質(zhì)量m = 2kg的滑塊（不計(jì)大�。┮詖0=6m/s的初速度滑上小車左端，帶動(dòng)小車向右運(yùn)動(dòng)。小車與墻壁碰撞時(shí)即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車表面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ= 0.2，g取10m/s2 。求:

（1）若滑塊滑到小車最右端時(shí),滑塊與小車恰好達(dá)到共同的速度為4m/s,通過計(jì)算,判斷小車是否已經(jīng)與墻壁碰撞?并說明理由.

（2）在第(1)題的條件下,討論半圓軌道的半徑R在什么范圍內(nèi)，滑塊能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)而不脫離圓軌道？


解：（1）設(shè)小車的位移為S1 ，根據(jù)動(dòng)能定理，有μmgS1 =……（1分）  

解得S1 = 2m …………………（1分）

因S1＜S ，說明小車與墻壁還未發(fā)生碰撞………（1分）

（2）滑塊以v1=4m/s速度滑上圓軌道的最低點(diǎn)P 。

①若滑塊恰能滑過圓的最高點(diǎn)的臨界條件為mg = m

根據(jù)動(dòng)能定理，有－…………（1分）

                           解得R = 0.32m …………（1分）

②若滑塊恰好滑至圓弧到達(dá)T點(diǎn)時(shí)就停止，則滑塊也能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)而不脫離圓軌道。根據(jù)動(dòng)能定理，有          －………（1分）

解得R = 0.8m           …………（1分）

綜上所述，滑塊能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)而不脫離圓軌道，半圓軌道的半徑必須滿足:

R≤0.32m或R≥0.8m      …………（1分）


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，直線MN上方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、電荷量為-q（q＞0）的粒子1在紙面內(nèi)以速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，其方向與MN的夾角α=30°；質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子2在紙面內(nèi)以速度也從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，其方向與MN的夾角β=60°角。已知粒子1、2同時(shí)到達(dá)磁場(chǎng)邊界的A、B兩點(diǎn)（圖中未畫出），不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用。

（1）求兩粒子在磁場(chǎng)邊界上的穿出點(diǎn)A、B之間的距離d；

（2）求兩粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間間隔；

（3）若MN下方有平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且兩粒子在電場(chǎng)中相遇，其中的粒子1做直線運(yùn)動(dòng)。求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定一質(zhì)量為的小球，另一端安裝有固定的轉(zhuǎn)動(dòng)軸O，桿可在豎直平面內(nèi)繞軸O無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)。若在最低點(diǎn)P處給小球一沿切線方向的初速度，其中為重力加速度，不計(jì)空氣阻力，則（   ）

A.小球不可能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)Q

B.小球能到達(dá)最高點(diǎn)Q，但小球在Q點(diǎn)不受輕桿的彈力

C.小球能到達(dá)最高點(diǎn)Q，且小球在Q點(diǎn)受到輕桿向上的彈力

D.小球能到達(dá)最高點(diǎn)Q，且小球在Q點(diǎn)受到輕桿向下的彈力

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科目：高中物理 來源： 題型：


氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測(cè)。它的電阻隨一氧化碳濃度的變化而變化，在如圖所示的電路中，不同的一氧化碳濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻，這樣，顯示儀表的指針就與一氧化碳濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系，觀察儀表指針就能判斷一氧化碳是否超標(biāo)。有一種氧化錫傳感器，其電阻的倒數(shù)與一氧化碳的濃度成正比，那么，電壓表示數(shù)U與一氧化碳濃度C之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是（      ）

A．U越大，表示C越大，C與U成正比

B．U越大，表示C越小，C與U成反比

C．U越大，表示C越大，但是C與U不成正比

D．U越大，表示C越小，但是C與U不成反比

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科目：高中物理 來源： 題型：


等腰直角三角形OPQ區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)。另有一等腰直角三角形導(dǎo)線框ABC以恒定的速度沿如圖所示方向穿過磁場(chǎng), C剛出磁場(chǎng)時(shí)，AB邊已全部在磁場(chǎng)內(nèi)，關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，以下說法中正確的是（      ）

A．開始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向

B．開始穿出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向

C．AC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流最大

  D．AB邊即將出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流最大

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，兩個(gè)小孩共同提一桶水維持同一高度勻速前進(jìn)，則有（  ）

A．水桶和水受到的重力對(duì)水桶做功的功率不為0

B．手臂對(duì)水桶的作用力的大小之和等于水桶和水的總重力

C．兩個(gè)小孩手臂對(duì)水桶的合力一定是豎直向上

D．手臂對(duì)水桶的作用力一定小于水桶和水的總重力

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，帶箭頭的實(shí)線表示電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布情況，一帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線所示，粒子只受電場(chǎng)力，則正確的說法是

A．若粒子是從a點(diǎn)到b點(diǎn)，則帶正電

B．粒子肯定帶負(fù)電

C．若粒子是從b點(diǎn)到a點(diǎn)，則加速度減小

D．若粒子是從b點(diǎn)到a點(diǎn)，則速度減小

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科目：高中物理 來源： 題型：


下表列出了某品牌電動(dòng)自行車及所用電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，不計(jì)其自身機(jī)械損耗。若該車在額定狀態(tài)下以最大運(yùn)行速度行駛，則  (　   　)

自重

40 kg

額定電壓

48 V

載重

75 kg

額定電流

12 A

最大行駛速度

36 km/h

額定輸出功率

350 W

A．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為576 W          B．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為4 Ω

C．該車獲得的牽引力為57.6 N          D．該車受到的阻力為35 N

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示的電容式話筒就是一種電容式傳感器，其原理是：導(dǎo)電性振動(dòng)膜片與固定電極構(gòu)成了一個(gè)電容器，該電容器與恒定電壓相接，當(dāng)振動(dòng)膜片在聲壓的作用下振動(dòng)時(shí)，兩個(gè)電極之間的電容發(fā)生變化，電路中電流隨之變化，這樣聲信號(hào)就變成了電信號(hào)．則當(dāng)振動(dòng)膜片向右振動(dòng)時(shí)：

A．電容器電容值增大

B．電容器帶電荷量減小

C．電容器兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)增大

D．電阻R上電流方向一定是自左向右

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