（20分）如下圖是阿毛同學的漫畫中出現(xiàn)的裝置，描述了一個“吃貨”用來做“糖炒栗子”的“萌”事兒：將板栗在地面小平臺上以一定的初速經(jīng)兩個四分之一圓弧銜接而成的軌道，從最高點P飛出進入炒鍋內(nèi)，利用來回運動使其均勻受熱。我們用質(zhì)量為m的小滑塊代替栗子，借這套裝置來研究一些物理問題。設(shè)大小兩個四分之一圓弧半徑為2R和R，小平臺和圓弧均光滑。將過鍋底的縱截面看作是兩個斜面AB、CD和一段光滑圓弧組成。斜面動摩擦因數(shù)均為0.25，而且不隨溫度變化。兩斜面傾角均為，AB=CD=2R，A、D等高，D端固定一小擋板，碰撞不損失機械能�；瑝K的運動始終在包括鍋底最低點的豎直平面內(nèi)，重力加速度為g.

（1）如果滑塊恰好能經(jīng)P點飛出，為了使滑塊恰好沿AB斜面進入鍋內(nèi)，應調(diào)節(jié)鍋底支架高度使斜面的A、D點離地高為多少？

（2）接（1）問，求滑塊在鍋內(nèi)斜面上走過的總路程。

（3）對滑塊的不同初速度，求其通過最高點P和小圓弧最低點Q時受壓力之差的最小值。

 

（1）（2）（3）9mg

【解析】

試題分析：（1）在P點，可得

到達A點時速度方向要沿著AB，

所以AD離地面的高度為

（2）進入A點滑塊的速度為

假設(shè)經(jīng)過一個來回能夠回到A點，設(shè)回來時動能為Ek，則

，所以滑塊不會滑到A而飛出。

根據(jù)動能定理 （2分）

得滑塊在鍋內(nèi)斜面上走過得總路程 （2分）

（3）設(shè)初速度、最高點速度分別為、

由牛頓第二定律，在O點

在P點

所以

由機械能守恒定律

得

代入的最小值得壓力差的最小值為9mg

考點：圓周運動和動能定理得綜合應用

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：2013-2014湖北省天門市高三年級四月調(diào)研考試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

（7分）為了探究機械能守恒定律，岳口高中的金金設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置，并提供了如下的實驗器材：

A小車 B鉤碼 C一端帶滑輪的木板 D細線 E．電火花計時器 F．紙帶

G．毫米刻度尺 H．低壓交流電源 I．220V的交流電源

（1）根據(jù)上述實驗裝置和提供的實驗器材，你認為實驗中不需要的器材是（填寫器材序號），還應補充的器材是 ．

（2）實驗中得到了一條紙帶如圖乙所示，選擇點跡清晰且便于測量的連續(xù)7個點（標號0~6），測出0到1、2、3、4、5、6點的距離分別為、、、、、，打點周期為T．則打點2時小車的速度= ；若測得小車質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m，打點1和點5時小車的速度分別用、表示，已知重力加速度為g，則驗證點1與點5間系統(tǒng)的機械能守恒的關(guān)系式可表示為 ．

（3）在實驗數(shù)據(jù)處理時，如果以為縱軸，以d為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出圖象，其圖線的斜率表示的物理量的表達式為___________．

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014浙江省杭州地區(qū)七縣市高二第一學期期末物理試卷（解析版） 題型：計算題

（10分）在科技活動中某同學利用自制的 電子秤來稱量物體的質(zhì)量，其原理如圖所示，托盤和彈簧的質(zhì)量均不計。變阻器的滑動端與彈簧上端連接（但與彈簧間不通電），當托盤中沒有放物體時，滑動變阻器的滑動觸頭正好在變阻器的最上端；設(shè)變阻器的總電阻為R，總長度為 L，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，限流電阻的阻值為R0，彈簧勁度系數(shù)為k，不計一切摩擦和其他阻力，電壓表為理想電壓表。

（1）為使電壓表中的電壓讀數(shù)與盤中物體的重力成正比，請你在圖中完成電壓表的連接。

（2）所選用電壓表的量程。

（3）寫出物體質(zhì)量與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系式。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014浙江省寧波市十校高三3月聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：計算題

（20分）如圖（a）所示，兩條間距為h的水平虛線之間存在方向水平向里的勻強磁場，磁感應強度大小按圖（b）中B-t圖象變化（圖中Bo已知）�，F(xiàn)有一個“日”字形剛性金 屬，線框ABCDEF，它的質(zhì)量為m，EF中間接有一開關(guān)S，開關(guān)S閉合時三條水平邊框的電阻均為R，其余各邊電阻不計。AB=CD=EF=L，AD=DE=h 。用兩根輕質(zhì)的絕緣細線把線框豎直懸掛住，AB邊恰好在磁場區(qū)域M1 N1和M2N2的正中間，開始開關(guān)S處于斷開狀態(tài)。t0（未知）時刻細線恰好松弛，此后閉合開關(guān)同時剪斷兩根細線，當CD邊剛進入磁場上邊界Mi Ni時線框恰好做勻速運動（空氣阻力不計）。求：

（1）t0的值；

（2）線框EF邊剛離開磁場下邊界M2N2時的速度；

（3）從剪斷細線到線框EF邊離開磁場下邊界M2N2的過程中金屬線框中產(chǎn)生的焦耳熱。

 

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014浙江省寧波市十校高三3月聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，a和b都是厚度均勻的平玻璃板，它們之間的夾角為r，現(xiàn)有一束很細的具有兩種不同顏色的復色光，以某一入射角從O點射入a板，且射出b板后的兩束單色光通過空氣射在地面上M、N兩點，由此可知

A．在a、b兩玻璃板間的空氣中傳播時間是射到M點的光比射到N點的光較短

B．這兩種顏色的光由玻璃射向空氣中，射到M點的光的臨界角比射到N點的光臨界角大

C．這兩種顏色的光在相同條件下做雙縫干涉實驗，射到M點的光的干涉條紋間距比射到N點的光要小

D．在玻璃中的傳播速度是射到M點的光比射到N點的光要大

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014浙江省六校（省一級重點校）高三3月聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，A為多匝線圈，與電鍵、滑動變阻器相連后接入M、N間的交流電源，B為一接有小燈珠的閉合多匝線圈，下列關(guān)于小燈珠發(fā)光說法正確的是（ ）

A．閉合電鍵后小燈珠可能發(fā)光

B．若閉合電鍵后小燈珠發(fā)光，則再將B線圈靠近A，則小燈珠更亮

C．閉合電鍵瞬間，小燈珠才能發(fā)光

D．若閉合電鍵后小燈珠不發(fā)光，將滑動變阻器滑臂左移后，小燈珠可能會發(fā)光

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014浙江杭州市高一下學期期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：計算題

（12分）如圖所示，摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺，接著以v＝3m/s水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑。A、B為圓弧兩端點，其連線水平。已知圓弧半徑為R＝1.0m，人和車的總質(zhì)量為180kg，特技表演的全過程中，阻力忽略不計。（計算中取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）。求：

（1）從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離s。

（2）從平臺飛出到達A點時速度及圓弧對應圓心角θ。

（3）人和車運動到圓弧軌道最低點O速度v'＝m/s此時對軌道的壓力大小。

 

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014浙江杭州市高一下學期期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

下列關(guān)于重力勢能的說法中正確的是（ ）

A.重力勢能的大小只由重物本身決定

B.重力勢能恒大于零

C.當物體放在地面上，它具有的重力勢能一定為零

D.重力勢能是相對于零勢能面而言的，因此重力勢能具有相對性

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014河北省高一下學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值時，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運動.現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑R=0.5m，離水平地面的高度H=0.8m，物塊平拋落地過程水平位移的大小.設(shè)物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度.求：

（1）物塊做平拋運動的初速度大小；（2）物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù).

 

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