13.如圖所示,帶有光滑的半徑為R的$\frac{1}{4}$圓弧軌道的滑塊靜止在光滑水平面上,滑塊的質(zhì)量為M,使一個質(zhì)量為m的小球由靜止從A處釋放,當(dāng)小球從B點(diǎn)水平飛出時,滑塊的速度為多大?

分析 滑塊與圓弧軌道水平方向不受外力,系統(tǒng)動量守恒;系統(tǒng)中只有重力勢能向動能轉(zhuǎn)化,機(jī)械能守恒;根據(jù)守恒定律列方程后聯(lián)立求解.

解答 解:圓弧軌道與滑塊組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒,以水平向右為正方向,在水平方向,由動量守恒定律得:
mv-Mv′=0,
對系統(tǒng),由機(jī)械能守恒定律得:mgR=$\frac{1}{2}$mv2+$\frac{1}{2}$Mv′2,
解得:v′=$\frac{m}{M}$$\sqrt{\frac{2MgR}{M+m}}$;
答:當(dāng)小球從B點(diǎn)水平飛出時,滑塊的速度為$\frac{m}{M}$$\sqrt{\frac{2MgR}{M+m}}$.

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是明確滑塊和軌道系統(tǒng)動量守恒、機(jī)械能也守恒,然后根據(jù)守恒定律列方程聯(lián)立求解,解題時要注意系統(tǒng)整體動量不守恒,但水平方向動量守恒.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,不帶電的枕形導(dǎo)體的A、B兩端各貼有一對金箔.當(dāng)枕形導(dǎo)體的A端靠近一帶電導(dǎo)體C時(  )
A.A端金箔張開,B端金箔閉合
B.用手接觸枕形導(dǎo)體,A端金箔張開,B端金箔閉合
C.用手接觸枕形導(dǎo)體,后將手和C分別移走,兩對金箔均張開
D.選項C中兩對金箔帶同種電荷

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,質(zhì)量為M的平板車P高h(yuǎn),質(zhì)量為m的小物塊Q的大小不計,位于平板車的左端,系統(tǒng)原來靜止在光滑水平地面上.一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩長為R,一端懸于Q正上方高為R處,另一端系一質(zhì)量也為m的小球(大小不計).今將小球拉至懸線與豎直位置成60°由靜止釋放,小球到達(dá)最低點(diǎn)時與Q的碰撞時間極短,且無機(jī)械能損失.Q與P之間的動摩擦因數(shù)為μ,平板車與Q的質(zhì)量關(guān)系是M:m=4:1,重力加速度為g.為使小物塊Q不滑離長木板,長木板至少多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖1所示,是某次利用氣墊導(dǎo)軌“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗裝置安裝完畢后的示意圖,圖中A為砂桶和砂,B為定滑輪,C為滑塊及上面添加的砝碼,D為紙帶,E為電火花計時器,F(xiàn)為蓄電池,電壓為6V,K是電鍵,

(1)請指出圖中的三處錯誤.
①B接滑塊的細(xì)線應(yīng)水平
②C滑塊離計時器太遠(yuǎn)
③E電火花計時器用的是220V的交流電,不能接直流電
改正實(shí)驗裝置后,進(jìn)行實(shí)驗,得到紙帶如圖2所示,根據(jù)紙帶
(2)木塊的加速度a=3.2m/s2;(保留兩位有效數(shù)字)
(3)在記錄實(shí)驗數(shù)據(jù)時,將砂桶和砂所受重力大小作為滑塊所受合外力的大小,為了減小誤差,實(shí)驗過程中還應(yīng)滿足實(shí)驗前將木板右端稍墊高,直至木塊在細(xì)線未掛上重物時能沿木板勻速下滑條件.
(4)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)畫出a-F圖象,如圖3,誤差的原因是木塊的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面體放于水平面上,質(zhì)量為m的物塊放在斜面上,它們之間的摩擦力可以忽略不計.要使物塊相對斜面靜止不動,斜面體向右運(yùn)動的加速度應(yīng)為gtanθ.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.有一個額定電壓為2.8V,功率約為0.8W的小燈泡,現(xiàn)要用伏安法描繪這個燈泡的I-U圖線,有下列器材供選用:
A.電壓表(0~3V,內(nèi)阻6kΩ) B.電壓表(0~15V,內(nèi)阻30kΩ);C.電流表(0~3A,內(nèi)阻0.1Ω);D.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻0.5Ω);E.滑動變阻器(10Ω,2A);F.滑動變阻器;G.蓄電池(電動勢6V,內(nèi)阻不計).

①某同學(xué)誤將電流表和電壓表接成如圖甲所示的電路,其他部分連接正確,接通電源后,小燈泡的發(fā)光情況是不亮.要求小燈泡的電壓從零開始增大,應(yīng)選擇圖乙中的電路圖是b.(填“a”或“b”)
②用正確的電路進(jìn)行測量,電壓表應(yīng)選用A,電流表應(yīng)選用D.(用序號字母表示)
③滑動變阻器應(yīng)選用E.(用序號字母表示)
④通過實(shí)驗測得此燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示.由圖線可求得此燈泡在正常工作時的電阻為10Ω.
⑤若將此燈泡與電動勢6V、內(nèi)阻不計的電源相連,要使燈泡正常發(fā)光,需串聯(lián)一個阻值為11.4Ω的電阻(此空答案取三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.騎自行車的人沿著直線從靜止開始運(yùn)動,運(yùn)動后,在第1s、第2s、第3s、第4s內(nèi),通過的路程分別為1m、2m、3m、4m,有關(guān)其運(yùn)動的描述正確的是:(  )
A.前4s內(nèi)的平均速度是2.5m/sB.在第3、4s內(nèi)平均速度是3.5m/s
C.第3s末的瞬時速度一定是3m/sD.第2s內(nèi)的平均速度是1m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.一初速為零的帶電粒子(不計重力),經(jīng)過電壓為U的電場加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,已知帶電粒子的質(zhì)量是m,電量是q,求:
(1)帶電粒子經(jīng)加速電場出來后的速度大小?
(2)帶電粒子所受的洛侖茲力大小?
(3)軌道半徑?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.霍爾式位移傳感器的測量原理是:如圖所示,有一個沿z軸方向的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=B0+kz(B0、k均為常數(shù)),將傳感器固定在物體上,保持通過霍爾元件的電流I不變(方向如圖中箭頭所示).當(dāng)物體沿z軸方向移動時,由于位置不同,霍爾元件在y軸方向的上、下表面的電勢差U也不同.則(  )
A.若圖中霍爾元件是電子導(dǎo)電,則上板電勢比下板的電勢低
B.電流I取值越大,上、下表面的電勢差U越小
C.磁感強(qiáng)度B越大,上、下表面的電勢差U越大
D.k越大,傳感器靈敏度($\frac{△U}{△z}$)越高

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