（20分）在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物塊B，物塊與左右兩邊槽壁的距離如圖所示，L為1.0m，凹槽與物塊的質(zhì)量均為m，兩者之間的動摩擦因數(shù)μ為0.05，開始時物塊靜止，凹槽以v0＝5m/s初速度向右運動，設(shè)物塊與凹槽槽壁碰撞過程中沒有能量損失，且碰撞時間不計。g取10m/s2。求：( )

（1）物塊與凹槽相對靜止時的共同速度；

（2）從凹槽開始運動到兩者相對靜止物塊與右側(cè)槽壁碰撞的次數(shù)；

（3）從凹槽開始運動到兩者剛相對靜止所經(jīng)歷的時間及該時間內(nèi)凹槽運動的位移大小。

 

（1）v=2.5m/s；（2）6次；（3），

【解析】

試題分析：（1）設(shè)兩者間相對靜止時速度為v，由動量守恒定律得mv0=2mv，可得v=2.5m/s

（2）物塊與凹槽間的滑動摩擦力

設(shè)兩者間相對靜止前相對運動的路程是s1，由動能定理得

得

已知L=1m可推知物塊與右側(cè)槽壁共發(fā)生6次碰撞。

（3）設(shè)凹槽與物塊碰撞前的速度分別為v1、v2，碰后的速度分別為v1′、v2′，有

得

即每碰撞一次凹側(cè)與物塊發(fā)生一次速度交換，在同一坐標系上兩者的速度圖線如圖所示：

根據(jù)碰撞次數(shù)可分為13段，凹槽、物塊的v-t圖象在兩條連續(xù)的勻變速運動圖線間轉(zhuǎn)換，故可用勻變速直線運動規(guī)律求時間。則

解得

凹槽的v-t圖象所包圍的陰影部分面積即為凹槽的位移大小s2，（等腰三角形面積共13份，第一份面積為0.5L，其余每份面積均為L。）

考點：動量守恒定律、運動學的基本規(guī)律

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：2014年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試（浙江卷解析版） 題型：選擇題

關(guān)于下列光學現(xiàn)象，說法正確的是（ ）

A.水中藍光的傳播速度比紅光快

B.光從空氣向射入玻璃時可能發(fā)生全反射

C.在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實際深度比看到的要深

D.分別用藍光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試（廣東卷解析版） 題型：計算題

如圖所示，足夠大的平行擋板A1、A2豎直放置，間距6L。兩板間存在兩個方向相反的勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，以水平面MN為理想分界面，Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強度為B0，方向垂直紙面向外。A1、A2上各有位置正對的小孔S1、S2，兩孔與分界面MN的距離均為L，質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子經(jīng)寬度為d的勻強電場由靜止加速后，沿水平方向從S1進入Ⅰ區(qū)，并直接偏轉(zhuǎn)到MN上的P點，再進入Ⅱ區(qū)，P點與A1板的距離是L的k倍。不計重力，碰到擋板的粒子不予考慮。

（1）若k=1，求勻強電場的電場強度E；

（2）若，且粒子沿水平方向從S2射出，求出粒子在磁場中的速度大小v與k的關(guān)系式和Ⅱ區(qū)的磁感應(yīng)強度B與k的關(guān)系式。

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試（山東卷解析版） 題型：

如圖，內(nèi)壁光滑、導熱良好的氣缸中用活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。當環(huán)境溫度升高時，缸內(nèi)氣體 。（雙選，填正確答案標號）

a．內(nèi)能增加 b．對外做功 c．壓強增大 d．分子間的引力和斥力都增大

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試（山東卷解析版） 題型：

如圖，場強大小為E、方向豎直向下的勻強電場中有一矩形區(qū)域，水平邊長為，豎直邊長為。質(zhì)量均為、帶電荷量分別為和的兩粒子，由兩點先后沿和方向以速率進入矩形區(qū)（兩粒子不同時出現(xiàn)在電場中）。不計重力，若兩粒子軌跡恰好相切，則等于

A． B． C． D．

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試（安徽卷解析版） 題型：選擇題

英國物體學家麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場，如圖所示，一個半徑為r的絕緣細圓環(huán)放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場，環(huán)上套一帶電荷量為的小球，已知磁感強度B隨時間均勻增加，其變化率為，若小球在環(huán)上運動一周，則感生電場對小球的作用力所做功大小是

A．0 B． C． D．

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試（天津卷解析版） 題型：計算題

（20分）同步加速器在粒子物理研究中有重要的應(yīng)用，其基本原理簡化為如圖所示的模型。M、N為兩塊中心開有小孔的平行金屬板。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子A（不計重力）從M板小孔飄入板間，初速度可視為零，每當A進入板間，兩板的電勢差變?yōu)閁，粒子得到加速，當A離開N板時，兩板的電荷量均立即變?yōu)榱�。兩板外部存在垂直紙面向里的勻強磁場，A在磁場作用下做半徑為R的圓周運動，R遠大于板間距離，A經(jīng)電場多次加速，動能不斷增大，為使R保持不變，磁場必須相應(yīng)地變化。不計粒子加速時間及其做圓周運動產(chǎn)生的電磁輻射，不考慮磁場變化對粒子速度的影響及相對論效應(yīng)。求

（1）A運動第1周時磁場的磁感應(yīng)強度B1的大��；

（2）在A運動第n周的時間內(nèi)電場力做功的平均功率；

（3）若有一個質(zhì)量也為m、電荷量為+kq（k為大于1的整數(shù)）的粒子B（不計重力）與A同時從M板小孔飄入板間，A、B初速度均可視為零，不計兩者間的相互作用，除此之外，其他條件均不變，下圖中虛線、實線分別表示A、B的運動軌跡。在B的軌跡半徑遠大于板間距離的前提下，請指出哪個圖能定性地反映A、B的運動軌跡，并經(jīng)推導說明理由。

 

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試（大綱卷解析版） 題型：實驗題

（12分）現(xiàn)要測量某電源的電動勢和內(nèi)阻�？衫玫钠鞑挠校弘娏鞅�，內(nèi)阻為1.00Ω；電壓表；阻值未知的定值電阻R1、R2、R3、R4、R5；開關(guān)S；一端連有鱷魚夾P的導線1，其他導線若干。某同學設(shè)計的測量電路如圖（a）所示。

（1）按圖（a）在實物圖（b）中畫出連線，并標出導線1和其P端。

（2）測量時，改變鱷魚夾P所夾的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入電路，記錄對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I。 數(shù)據(jù)如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖（c）中的坐標紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整，并畫出U-I圖線。

（3）根據(jù)U-I圖線求出電源的電動勢E＝ V，內(nèi)阻r＝ Ω。

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試物理（海南卷解析版） 題型：計算題

短跑運動員完成100m賽跑的過程可簡化為勻加速直線運動和勻速直線運動兩個階段。一次比賽中，某運動員用11.00s跑完全程。已知運動員在加速階段的第2s內(nèi)通過的距離為7.5m，求該運動員的加速度及在加速階段通過的距離。

 

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同步練習冊答案