如圖所示，在水平光滑軌道PQ上有一個(gè)輕彈簧，其左端固定，現(xiàn)用一質(zhì)量m＝2.0 kg的小物塊(視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮后釋放，物塊離開彈簧后經(jīng)過水平軌道右端恰好沿半圓軌道的切線進(jìn)入豎直固定的軌道，小物塊進(jìn)入半圓軌道后恰好能沿軌道運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過最低點(diǎn)后滑上質(zhì)量M＝8.0 kg的長木板，最后恰好停在長木板最左端．已知豎直半圓軌道光滑且半徑R＝0.5 m，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，木板與水平地面間摩擦不計(jì)，取g＝10 m/s2.求：

(1)彈簧具有的彈性勢能；
(2)小物塊滑到半圓軌道底端時(shí)對軌道的壓力大小 ；
(3)木板的長度．
（1）5J（2）120N（3）5m

試題分析：(1)物塊進(jìn)入軌道后恰好沿軌道運(yùn)動(dòng)：mg＝m，彈簧具有彈性勢能：Ep＝mv＝5 J
(2)物塊由頂端滑到底端過程由動(dòng)能定理：mg×2R＝mv－mv得v2＝5 m/s
在軌道底端由牛頓第二定律得：F－mg＝m，解得：F＝6mg＝120 N，
由牛頓第三定律得物塊對軌道的壓力大小為120 N，
(3)小物塊在長木板上滑動(dòng)時(shí)，
對小物塊由牛頓第二定律得：a1＝＝μg＝2 m/s2
對木板由牛頓第二定律得：a2＝＝0.5 m/s2 
設(shè)經(jīng)過時(shí)間t小物塊與木板相對靜止，共同速度為v，則：v＝v2－a1t＝a2t，解得：
v＝1 m/s，t＝2 s
小物塊與木板在時(shí)間t內(nèi)通過的位移分別為：x1＝t＝6 m，x2＝t＝1 m，
則木板的長度為：L＝x1－x2＝5 m. 
點(diǎn)評：本題考查了物理學(xué)中比較重要的運(yùn)動(dòng)模型和解題方法即動(dòng)能定理，通過受力分析弄清物體的運(yùn)動(dòng)過程，然后用能量觀點(diǎn)解題
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，AB是傾角為θ的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切，圓弧的半徑為R，一個(gè)質(zhì)量為m的物體 (可以看做質(zhì)點(diǎn))從直軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動(dòng)．已知P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高，物體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求：

(1)物體做往返運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，在AB軌道上通過的總路程；
(2)最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E時(shí)，物體對軌道壓力的大小和方向．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

質(zhì)量為150kg的摩托車，由靜止開始沿傾角為10°的斜坡以1m/s2的加速度向上行駛，若所受空氣和摩擦總阻力是車重的0.03倍，摩托車的額定功率為4.5kW。
求：（1）它能維持勻加速行駛的時(shí)間是多少?
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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

右表列出某種型號轎車的部分?jǐn)?shù)據(jù)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題：
長/mm×寬/mm×高/mm
4871×1835×14640
凈重/kg
1500
傳動(dòng)系統(tǒng)
前輪驅(qū)動(dòng)與檔變速
發(fā)動(dòng)機(jī)型式
直列4缸
發(fā)動(dòng)機(jī)排量/L
2.2
最高時(shí)速/m·s-1
30
0~100km/h的加速時(shí)間/s
9.9
最大功率/kw
150
（1）該車以最高速度行駛時(shí)轎車的牽引力為多少？
（2）假設(shè)轎車行駛中受到的阻力恒定，該車以最大功率由靜止開始行駛5分鐘開出的路程（認(rèn)為車子已達(dá)到最大速度）？
（3）轎車以最大功率行駛，求轎車速度為20m/s時(shí)的加速度？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

公路上勻速行駛的貨車受一擾動(dòng)，車上貨物隨車廂底板上下振動(dòng)但不脫離底板.一段時(shí)間內(nèi)貨物在豎直方向的振動(dòng)可視為簡諧運(yùn)動(dòng)，周期為T.取豎直向上為正方向，以某時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，即t=0，其振動(dòng)圖象如圖所示，則      (    )
A．t=T時(shí)，貨物對車廂底板的壓力最大
B．t=T時(shí)，貨物對車廂底板的壓力最小?
C．t=T時(shí)，貨物對車廂底板的壓力最大
D．t=T時(shí)，貨物對車廂底板的壓力最小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

公路上勻速行駛的貨車受一擾動(dòng)，車上貨物隨車廂底板上下振動(dòng)但不脫離底板．一段時(shí)間內(nèi)貨物在豎直方向的振動(dòng)可視為簡諧運(yùn)動(dòng)，周期為T，取豎直向上為正方向，以某時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)（即t=0），其振動(dòng)圖象如圖所示．則（   ）
A．時(shí)，貨物對車廂底板的壓力最大
B．時(shí)，貨物對車廂底板的壓力最小
C．時(shí)，貨物對車廂底板的壓力最大
D．時(shí)，貨物對車廂底板的壓力最小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

一可看作質(zhì)點(diǎn)滑塊從一平臺右端以某一速度水平拋出，恰好到右下方傾角為的斜面頂端時(shí)速度沿斜面方向并沿斜面運(yùn)動(dòng)到斜面底端。已知平臺到斜面頂端的豎直高度，斜面與滑塊之間的摩擦因數(shù)為，斜面頂端底端的豎直高度， 求：
（1）滑塊水平拋出的初速度大小
（2）滑塊從拋出到斜面底端的時(shí)間

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將一個(gè)電動(dòng)傳感器接在計(jì)算機(jī)上，就可以測量快速變化的力，用這種方法測得的某單擺擺動(dòng)時(shí)懸線上拉力的大小隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。某同學(xué)由此圖線提供的信息做出了下列判斷（     ）
A．t=0.2s時(shí)擺球正經(jīng)過最低點(diǎn)
B．t=1.1s時(shí)擺球正經(jīng)過最低點(diǎn)
C．?dāng)[球擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒
D．?dāng)[球擺動(dòng)的周期是T=1.2s

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(14分）如圖所示，高為0.3m的水平通道內(nèi)，有一個(gè)與之等高的質(zhì)量為M＝1.2kg表面光滑的立方體，長為L＝0.2m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定在水平地面上豎直擋板的底部（擋板的寬度可忽略），輕桿的上端連著質(zhì)量為m＝0.3kg的小球，小球靠在立方體左側(cè)。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

（1）為了使輕桿與水平地面夾角＝37°時(shí)立方體平衡且不動(dòng)，作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為多大？
（2）若立方體在F2＝4.5N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，則剛要與擋板相碰時(shí)其速度多大？
（3）立方體碰到擋板后即停止運(yùn)動(dòng)，而輕桿帶著小球向左倒下碰地后反彈恰好能回到豎直位置，若小球與地面接觸的時(shí)間為t＝0.05s，則小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力為多大？
（4）當(dāng)桿回到豎直位置時(shí)撤去F2，桿將靠在立方體左側(cè)漸漸向右倒下，最終立方體在通道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度多大？

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