【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的軌道由上表面粗糙的水平軌道和豎直平面內(nèi)的半徑為R光滑圓弧軌道緊密連接組成,置于光滑水平面上.一質(zhì)量為m的小物塊以水平初速度v0由左端滑上軌道,恰能到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn).已知Mm=31,物塊與水平軌道之間的動摩擦因數(shù)為μ.求:

(1)小物塊到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)時的速度;

(2)水平軌道的長度.

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)物塊與軌道組成的系統(tǒng)在水平動量守恒,應(yīng)用動量守恒定律可以求出物塊的到達(dá)最高點(diǎn)時的速度.

(2)對系統(tǒng)由能量守恒定律可以求出水平軌道的長度.

(1)由題意可知,物塊恰能到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn),此時兩者速度相等,物塊與軌道組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒,以向右為正方向,
由動量守恒定律得:mv0=(M+m)v1,
由題意可知:M:m=3:1,解得:v1=v0
(2)對系統(tǒng),由能量守恒定律得:
μmgL+mgR+(M+m)v12mv02
解得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一個小燈泡上標(biāo)有“4 V,2 W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的UI圖線.有下列器材供選用:

A.電壓表(0~5 V,內(nèi)阻10 kΩ)

B.電壓表(0~10 V,內(nèi)阻20 kΩ)

C.電流表(0~0.3 A,內(nèi)阻1 Ω)

D.電流表(0~0.6 A,內(nèi)阻0.4 Ω)

E.滑動變阻器(5 Ω,1 A)

F.滑動變阻器(500 Ω,0.2 A)

(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用______,電流表應(yīng)選用________.為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小,要求電壓表從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù),滑動變阻器應(yīng)選用________(用序號字母表示).

(2)把相應(yīng)的實(shí)物電路圖用實(shí)線補(bǔ)充完整

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長傳送帶與水平方向的傾角為θ,物塊a通過平行于傳送帶的輕繩跨過光滑輕滑輪與物塊b相連,b的質(zhì)量為m,開始時,a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力作用,現(xiàn)讓傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動,則在b上升h高度(未與滑輪相碰)過程中( 。

A. 物塊a重力勢能減少mgh

B. 摩擦力對a做的功等于a機(jī)械能的增加量

C. 摩擦力對a做的功等于物塊ab動能增加量之和

D. 任意時刻,重力對a、b做功的瞬時功率大小相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑的薄平板,放置水平桌面上,平板右端與桌面相齊,在平板上距右端處放一比荷為的帶電體B(大小可忽略),A長,質(zhì)量。在桌面上方區(qū)域內(nèi)有電場強(qiáng)度不同的勻強(qiáng)電場,左側(cè)電場強(qiáng)度為,方向水平向右;右側(cè)電場強(qiáng)度為左側(cè)的5倍,方向水平向左。在薄平板A的右端施加恒定的水平作用力F,同時釋放帶電體B,經(jīng)過一段時間后,在處帶電體B與薄平板A分離,其后帶電體B到達(dá)桌邊緣時動能恰好為零,求:

(1)處到桌面右邊緣的距離;

(2)加在薄平板A上恒定水平作用力F的大;

(3)從B與A分離開始計(jì)時,帶電體B再一次回到分離點(diǎn)時運(yùn)動的總時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具,它的構(gòu)造原理如圖所示,離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束速度可看作零,經(jīng)加速電場加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場,到達(dá)記錄它的照相底片P上,設(shè)離子射出磁場的位置到入口處的距離為x,下列判斷正確的是  

A. 若離子束是同位素,則x越大,離子進(jìn)入磁場時速度越小

B. 若離子束是同位素,則x越大,離子質(zhì)量越小

C. 只要x相同,則離子質(zhì)量一定相同

D. 只要x相同,則離子的比荷一定相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一帶電小球在空中由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中,受重力、電場力和空氣阻力三個力作用若重力勢能增加3J,機(jī)械能增加,電場力做功1J,則小球  

A. 克服重力做功3J

B. 電勢能增加1J

C. 克服空氣阻力做功J

D. 動能減少J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2017年,人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程,在兩顆中子星合并前約100 s時,它們相距約400 km,繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動12圈,將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體,由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識,可以估算出這一時刻兩顆中子星( )

A. 質(zhì)量之積

B. 質(zhì)量之和

C. 速率之和

D. 各自的自轉(zhuǎn)角速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電動勢有E=12V,內(nèi)阻r=05Ω,“10V、20W”的燈泡L與直流電動機(jī)M并聯(lián)在電源兩極間,燈泡恰能正常發(fā)光,已知電動機(jī)線圈的電阻為RM=1Ω,求:

1流過內(nèi)阻的電流為多少?

2電動機(jī)的輸出功率為多少?

3電源的效率為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】真空中Ox坐標(biāo)軸上的某點(diǎn)有一個點(diǎn)電荷Q,坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為0.2m0.7m。在A點(diǎn)放一個帶正電的試探電荷,在B點(diǎn)放一個帶負(fù)電的試探電荷,A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到電場力的方向都跟x軸正方向相同,電場力的大小F跟試探電荷電量q的關(guān)系分別如圖中直線a、b所示。下列說法正確的是

A. 點(diǎn)電荷Q是正電荷

B. 點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為0.30m

C. B點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小為0.25N/C

D. A點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向沿x軸負(fù)方向

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