15.如圖,質(zhì)量為M=2.0kg的小車(chē)靜止在光滑的水平面上,小車(chē)BC段是半徑為R=0.40m的四分之一圓弧光滑軌道,AB段是長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.9m的水平粗糙軌道,其動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,兩段軌道相切于B點(diǎn).一質(zhì)量為m=0.50kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)以v0=6.0m/s水平向左的速度沖上小車(chē).忽略空氣阻力,重力加速度取g=10m/s2.求小滑塊相對(duì)B點(diǎn)能上升的最大高度是多少?

分析 滑塊與小車(chē)相互作用的過(guò)程中,水平方向的動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律求出二者的共同速度,再結(jié)合功能關(guān)系即可求出.

解答 解:小滑塊相對(duì)B點(diǎn)上升的最大高度時(shí),物塊與小車(chē)具有相等的水平速度.小滑塊從B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中,選取向左為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律
mv0=(m+M)v
根據(jù)能量守恒定律
$\frac{1}{2}$mv02=$\frac{1}{2}$(m+M)v2+mgh+μmgL
得h=0.49m
答:小滑塊相對(duì)B點(diǎn)能上升的最大高度是0.49m.

點(diǎn)評(píng) 該題考查水平方向的動(dòng)量守恒定律,要注意滑塊雖然在豎直方向也有一定的位移,但滑塊與小車(chē)組成的系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.如圖所示,絕緣平臺(tái)AB距離水平地面CD的高度為h,整個(gè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),一質(zhì)量為m、帶正電量為q的小物塊從P點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),PB之間的距離也為h.若勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=$\frac{mg}{2q}$,物塊與平臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25.求物塊落到水平地面上時(shí)的速度大小和方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

6.如圖所示,傾角為30°的斜面體靜止在水平地面上,輕繩一端連著斜面上的物體A(輕繩與斜面平行),另一端通過(guò)兩個(gè)滑輪相連于天花板上的P點(diǎn).動(dòng)滑輪上懸掛質(zhì)量為m的物塊B,開(kāi)始懸掛動(dòng)滑輪的兩繩均豎直.現(xiàn)將P點(diǎn)緩慢向右移動(dòng),直到動(dòng)滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時(shí),物體A剛好要滑動(dòng).假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,物體A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為$\frac{\sqrt{3}}{3}$.整個(gè)過(guò)程斜面體始終靜止,不計(jì)滑輪的質(zhì)量及輕繩與滑輪的摩擦.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.物體A的質(zhì)量為$\frac{\sqrt{2}}{2}$m
B.物體A受到的摩擦力一直增大
C.地面對(duì)斜面體的摩擦力水平向左并逐漸減小
D.斜面體對(duì)地面的壓力逐漸減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.如圖所示,三個(gè)橫截面完全相同的圓木材A、B、C按圖示方法放在水平面上,它們均處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.B所受的合力等于A(yíng)受的合力
B.B、C對(duì)A的作用力的合力方向一定豎直向上
C.B與C之間一定存在彈力
D.如果水平面光滑,它們也能保持圖示的平衡

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.宇航員站在某一星球上,將一個(gè)小球距離星球表面h高度處由靜止釋放使其做自由落體運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)t時(shí)間后小球到達(dá)星球表面,已知該星球的半徑為R,引力常量為G,則下列選項(xiàng)正確的是( 。
A.該星球的質(zhì)量為$\frac{2h{R}^{2}}{G{t}^{2}}$
B.該星球表面的重力加速度為$\frac{h}{2{t}^{2}}$
C.該星球表面的第一宇宙速度為$\frac{2hR}{{t}^{2}}$
D.通過(guò)以上數(shù)據(jù)無(wú)法確定該星球的密度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.半徑為R的水平圓臺(tái)可繞通過(guò)圓心O的豎直光滑細(xì)軸CC′轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示.圓臺(tái)上沿相互垂直的兩個(gè)半徑方向刻有槽,質(zhì)量為mA的物體A放在一個(gè)槽內(nèi),A與槽底間的靜摩擦因數(shù)為μ0,質(zhì)量為mB的物體B放在另一個(gè)槽內(nèi),此槽是光滑的.AB間用一長(zhǎng)為l(l<R)且不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)細(xì)軸相連.設(shè)物體A與槽的側(cè)面之間沒(méi)有作用力,試求:
(1)當(dāng)圓臺(tái)做勻角速轉(zhuǎn)動(dòng),A物體與圓盤(pán)之間剛好沒(méi)有摩擦力且A、B兩物體相對(duì)圓臺(tái)不動(dòng)時(shí),則A到圓心的距離x為多大?此時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω應(yīng)為多大?
(2)當(dāng)圓臺(tái)做勻角速轉(zhuǎn)動(dòng),A、B兩物體相對(duì)圓臺(tái)不動(dòng)且A物體與圓臺(tái)有摩擦?xí)r轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω和A到圓心的距離x所應(yīng)滿(mǎn)足的條件.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.太陽(yáng)輻射能量與目前采用核電站發(fā)電的能量均來(lái)自核聚變反應(yīng)
B.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
C.一個(gè)氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí),能輻射3種不同頻率的光子
D.按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道遷到半徑較大的軌道時(shí),電子的動(dòng)能減小,原子總能量減小
E.康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性,電子的衍射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明粒子具有波動(dòng)性

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.從空間某點(diǎn)以大小不同的速率沿同一水平方向射出若干小球,不計(jì)空氣阻力.則它們的動(dòng)能增大到初動(dòng)能的2倍時(shí)的位置處于( 。
A.同一直線(xiàn)上B.同一圓上C.同一橢圓上D.同一拋物線(xiàn)上

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.如圖所示,A、B兩燈泡的電阻均為R,閉合S1、S2,電路穩(wěn)定后,兩燈亮度相同,則( 。
A.只斷開(kāi)S2,兩燈亮度不變
B.在只斷開(kāi)S1的瞬間,電流從c→b
C.只斷開(kāi)S1,B燈立即熄滅,A燈閃亮一下再熄滅
D.只斷開(kāi)S1,A燈立即熄滅,B燈閃亮一下再熄滅

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