【題目】如圖所示，兩相同小木塊M、N（均視為質(zhì)點）的質(zhì)量均為m=1kg，放在水平桌面上，木塊M、N間夾有一壓縮的輕質(zhì)彈簧P，彈簧兩端與小木塊M、N不拴接，但兩木塊通過長L=0.1m的細線相連接。桌子中央O左側粗糙，中央O右側光滑，小木塊M、N與桌子左側間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，且開始時木塊N離桌子中央O的距離s=1.15m。現(xiàn)讓小木塊M、N一起以v0=4m/s的初速度向桌子右側運動，當木塊M、N越過桌子中央O進入右側光滑區(qū)后，剪斷從N間的細線，發(fā)現(xiàn)小木塊M最終停在桌面光滑區(qū)，而小木塊N水平拋出離開桌面，木塊N運動到A點時速度方向恰好沿AB方向，小木塊N沿斜面AB滑下。己知斜面AB與水平方向的夾角為，斜面長為2.0m，木塊N與斜面間的動摩擦因數(shù)也是μ=0.5.木塊N到達B點后通過光滑水平軌道BC到達光滑豎直圓軌道，底端（稍稍錯開）分別與兩側的直軌道相切，其中AB與BC軌道以微小圓弧相接。重力加速度g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8.

(1)求壓縮彈簧的彈性勢能Ep；

(2)求水平桌面與A點的高度差；

(3)若木塊N恰好不離開軌道，并能從光滑水平軌道DE滑出，則求豎直圓軌道的半徑R。

【答案】(1)4J；(2)0.45m；(3)0.66m

【解析】

(1)設兩木塊運動到O右側時的速度大小為，在兩木塊一起運動到桌子中央O右側的過程，由動能定理知

解得

剪斷細線，兩木塊組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，設剪斷細線后小木塊N的速度大小為v，則有

根據(jù)能量守恒知

解得

(2)設木塊N的拋出點到A點的高度差為h，到A點時，根據(jù)平拋運動規(guī)律知且

解得

(3)木塊N到達A點時的速度大小為

設小木塊N到達B點時的速度大小為，從A點到B點，由動能定理知，

設木塊N在軌道最高點時最小速度為，木塊N從B點到軌道最高點的過程，由機械能守恒定律得

在最高點根據(jù)牛頓第二定律知

解得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量m＝3.0×10－3kg的金屬細框豎直放置在兩水銀槽中，細框的水平細桿CD長l＝0.20 m，處于磁感應強度大小B1＝1.0 T、方向水平向右的勻強磁場中。有一匝數(shù)n＝300、面積S＝0.01 m2 的線圈通過開關K與兩水銀槽相連。線圈處于與線圈平面垂直、沿豎直方向的勻強磁場中，其磁感應強度B2隨時間t變化的關系如圖乙所示。t＝0.22 s時閉合開關K，細框瞬間跳起(細框跳起瞬間安培力遠大于重力)，跳起的最大高度h＝0.20 m。不計空氣阻力，重力加速度 g＝10 m/s2，下列說法正確的是

A. 0～0.10 s內(nèi)線圈中的感應電動勢大小為3 V

B. 開關K閉合瞬間，CD中的電流方向為由C到D

C. 磁感應強度B2的方向豎直向下

D. 開關K閉合瞬間，通過CD的電荷量為0.03 C

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是________。

A. 狹義相對論認為，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，光速與光源、觀察者間的相對運動無關

B. 電視遙控器發(fā)出的紅外線的波長比醫(yī)院里“CT”中發(fā)出的X射線的波長要短

C. 分別用紅光、紫光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，紅光的相鄰兩個亮條紋的中心間距大于紫光的相鄰兩個亮條紋的中心間距

D. 如圖1所示，a、b兩束光以不同的入射角由玻璃射向真空，結果折射角相同，則在玻璃中a光的全反射臨界角大于b光的全反射臨界角

E. 如圖2所示，偏振片P的透振方向為豎直方向，沿與豎直方向成45°角振動的偏振光照射到偏振片P上，在P的另一側能觀察到透射光

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中圓盤可繞過中心垂直于盤面的水平軸轉動。圓盤加速轉動時，角速度的增加量與對應時間的比值定義為角加速度，用β表示，，我們用測量直線運動加速度的實驗裝置來完成實驗，實驗步驟如下。其中打點計時器所接交流電的頻率為50Hz，圖中A、B、C、D……為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間有四個點未畫出。

①如圖甲所示，將打點計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔，然后固定在圓盤的側面，當圓盤轉動時，紙帶可以卷在圓盤側面上；

②接通電源，打點計時器開始打點，啟動控制裝置使圓盤勻加速轉動；

③斷開電源，經(jīng)過一段時間，停止轉動圓盤和打點，取下紙帶，進行測量。

（1）用20分度的游標卡尺測得圓盤的直徑如圖乙所示，圓盤的直徑為___________mm；

（2）由圖丙可知，打下計數(shù)點D時，圓盤轉動的角速度為_________rad/s（保留兩位有效數(shù)字）；

（3）圓盤轉動的角加速度大小為_________rad/s2。（保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在x軸上坐標原點O處固定電荷量ql=+4×10－8C的點電荷，在x=6cm處固定電荷量q2=－1×10－8 C的點電荷。現(xiàn)在x軸上x>12cm的某處由靜止釋放一試探電荷，則該試探電荷運動的v－t圖像可能正確的是（ ）

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AB是固定在豎直平面內(nèi)的光滑絕緣細桿，A、B兩點恰好位于圓周上，桿上套有質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球(可看成點電荷)，第一次在圓心O處放一點電荷+Q，讓小球從A點沿桿由靜止開始下落，通過B點時的速度為，加速度為a1；第二次去掉點電荷，在圓周平面加上磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，讓小球仍從A點沿桿由靜止開始下落，經(jīng)過B點時速度為，加速度為a2，則（ ）

A.＜B.＞C.a1＜ a2D.a1＞ a2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在豎直面內(nèi)半徑 R=0.4m 的光滑半圓形軌道 cde 與長 s=2.2m 的水平軌道 bc 相切于 c 點，傾角θ=37°的斜軌道 ab 通過一小段光滑圓弧與水平軌道 bc 平滑連接。質(zhì)量 m=1 kg 的物塊 B 靜止于斜軌道的底端 b 處，質(zhì)量 M=3kg 的物塊 A 從斜面上的 P 處由靜止沿斜軌道滑下，與物塊 B 碰撞后黏合在一起向右滑動。已知 P 處與 c 處的高度差 H=4.8m，兩物塊與軌道 abc 間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，取 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8， A、B 均視為質(zhì)點，不計空氣阻力。求：

(1)A 與 B 碰撞后瞬間一起滑行的速度大�。�

(2)物塊 A、B 到達 e 處時對軌道的壓力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學校在為準備學生實驗“測量電阻絲的電阻率實驗”時購進了多卷表面有很薄絕緣層的合金絲，一研究性學習小組同學想通過自己設計的實驗來測算金屬合金絲的電阻率和長度。

(1)小組某同學先截取了一小段合金絲，然后通過實驗測定合金絲的電阻率，根據(jù)老師給提供的器材，他連成了如圖甲所示的實驗實物圖∶該實驗連接圖中電流表采用的是_______（填“內(nèi)接”或“外接”），滑動變阻器采用的是______（填“分壓式”或“限流式”）；實驗時測得合金絲的長度為0.300m，在測金屬合金絲直徑時，螺旋測微器的測量結果如圖乙所示，則金屬合金絲的直徑為_____mm。

(2)實驗過程中電壓表V與電流表A的測量結果已經(jīng)在圖丙中的U－I圖像中描出，由U－I圖像可得，合金絲的電阻為_______Ω；由電阻定律可計算出合金絲的電阻率為_____________Ω·m（保留三位有效數(shù)字）。

(3)小組另一同學用多用電表測整卷金屬合金絲的電阻，操作過程分以下三個步驟∶

①將紅黑表筆分別插入多用電表的“+”“-”插孔∶選擇電阻擋“×100”；

②然后將兩表筆短接，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”進行歐姆調(diào)零；

③把紅黑表筆分別與合金絲的兩端相接，多用電表的示數(shù)如圖丁所示，該合金絲的電阻約為____Ω。

(4)根據(jù)多用電表測得的合金絲電阻值，不計合金絲絕緣層的厚度，可估算出合金絲的長度約_____m。（結果保留整數(shù)）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球甲從點水平拋出，同時將小球乙從點自由釋放，兩小球先后經(jīng)過點時的速度大小相等，速度方向夾角為37°。已知、兩點的高度差，重力加速度，兩小球質(zhì)量相等，不計空氣阻力。根據(jù)以上條件可知（　�。�

A.小球甲水平拋出的初速度大小為

B.小球甲從點到達點所用的時間為

C.、兩點的高度差為

D.兩小球在點時重力的瞬時功率相等

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