3．如圖，截面帶有半圓形狀凹槽的滑塊質(zhì)量為M，凹槽的半徑為R；可看做質(zhì)點(diǎn)的小球質(zhì)量為m．不計(jì)各接觸面的摩擦，重力加速度為g．將小球從凹槽的邊緣P位置由靜止釋放，此后的運(yùn)動中（　　）
A．小球下滑到凹槽最低位置時的速率是v=$\sqrt{2gR}$
B．小球下滑到凹槽最低位置時的速率是v=$\sqrt{\frac{2gRM}{m+M}}$
C．小球能夠到達(dá)凹槽右端與P點(diǎn)等高的位置Q
D．小球到達(dá)凹槽右側(cè)最高位置時滑塊向左的位移S=$\frac{2MR}{m+M}$

分析 小球和凹槽組成的系統(tǒng)在水平方向上的動量守恒，結(jié)合動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律求出小球到達(dá)凹槽最低位置時的速率．結(jié)合動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律判斷小球能否到達(dá)與P點(diǎn)位置等高的位置．根據(jù)水平方向上動量守恒定律，結(jié)合小球和凹槽的位移大小之和等于2R求出滑塊向左運(yùn)動的位移．

解答 解：AB、小球和滑塊組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，設(shè)小球下滑到凹槽最低位置的速度為v，規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得，0=mv-Mv′，根據(jù)機(jī)械能守恒有：mgR=$\frac{1}{2}m{v}^{2}+\frac{1}{2}Mv{′}^{2}$，聯(lián)立解得v=$\sqrt{\frac{2MgR}{M+m}}$，故A錯誤，B正確．
C、當(dāng)小球到達(dá)凹槽右端最高點(diǎn)時，豎直方向上的速度為零，水平方向上與凹槽速度相等，根據(jù)動量守恒和能量守恒知，小球仍然能到達(dá)凹槽右端與P點(diǎn)等高的位置Q，故C正確．
D、在這一過程中，設(shè)凹槽向左運(yùn)動的位移大小為s2，小球向右運(yùn)動的位移大小為s1，由系統(tǒng)水平方向總動量守恒得（取水平向右為正方向），m$\frac{{s}_{1}}{t}$-M$\frac{{s}_{2}}{t}$=0，s1+s2=2R，解得s2=$\frac{2mR}{m+M}$，故D錯誤．
故選：BC．

點(diǎn)評 本題考查了動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的綜合運(yùn)用，知道小球和滑塊組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，注意在D選項(xiàng)中，小球和凹槽的位移大小之和等于2R．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．某同學(xué)用下列器材測定一塊手機(jī)電池的電動勢和內(nèi)電阻．
電流表A（量程3A，內(nèi)阻約0.5Ω）；
電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約15kΩ）；
滑動變阻器R（0～50Ω，額定電流3A）；
定值電阻R0=3Ω；
開關(guān)S及導(dǎo)線若干．

（1）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電路圖甲中的導(dǎo)線應(yīng)連接到a（選填“a”或“b”）．
（2）連接好電路閉合S前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于d（選填“c”或“d”）端．
（3）根據(jù)正確操作，依據(jù)得到的電壓表和電流表讀數(shù)，作出對應(yīng)的U-I圖象如圖乙所示．由圖線可知該電池的電動勢E=8.5 V，內(nèi)電阻r=0.75Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
（4）實(shí)驗(yàn)中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U及電池的輸出功率P都會發(fā)生變化．圖丙的各示意圖中正確反映P-U關(guān)系的是C．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．“娛樂風(fēng)洞”是一種驚險(xiǎn)的娛樂項(xiàng)目．在豎直的圓筒內(nèi)，從底部豎直向上的風(fēng)可把游客“吹”起來，讓人體驗(yàn)太空飄浮的感覺（如圖甲）．假設(shè)風(fēng)洞內(nèi)各位置的風(fēng)速均相同且保持不變，人體水平橫躺時所受風(fēng)力的大小為其重力的2倍，站立時所受風(fēng)力的大小為其重力的$\frac{1}{4}$．如圖乙所示，在某次表演中，質(zhì)量為m的表演者保持站立身姿從距底部高為H的A點(diǎn)由靜止開始下落，經(jīng)過B點(diǎn)時，立即調(diào)整身姿為水平橫躺并保持，到達(dá)底部的C點(diǎn)時速度恰好減為零．重力加速度為g，下列說法正確的有（　�。�
A．A、B兩點(diǎn)間的距離為$\frac{4}{7}$H
B．表演者從A到C的過程中始終處于失重狀態(tài)
C．若保持水平橫躺，表演者從C返回到A的過程中風(fēng)力對人的沖量大小為2m$\sqrt{2gH}$
D．若保持水平橫躺，表演者從C返回到A時風(fēng)力的瞬時功率為2mg$\sqrt{2gH}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．在如圖所示傾角為θ的光滑斜面上，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直斜面向上，磁場的寬度均為2L，一質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形導(dǎo)體線圈，由靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場時，恰好做勻速直線運(yùn)動（以此時開始計(jì)時），以GH處為坐標(biāo)原點(diǎn)，取導(dǎo)體線圈沿斜面向下運(yùn)動的方向?yàn)閤軸正方向，并規(guī)定順時針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，沿斜面向上為安培力的正方向，則下列關(guān)于線圈中的感應(yīng)電流與線圈所受安培力和x軸關(guān)系圖線中，可能正確的是（重力加速度為g）（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

18．如圖所示，MN為半圓形玻璃磚的對稱軸，O為玻璃磚圓心，某同學(xué)在與MN平行的直線上插上兩根大頭針P1、P2，在MN上插大頭針P3，從P3一側(cè)透過玻璃磚觀察P1、P2的像，調(diào)整P3位置使P3能同時擋住P1、P2的像，確定了的P3位置如圖所示，他測得玻璃磚直徑D=8cm，P1P2連線與MN之間的距離d1=2cm，P3到O的距離d2=6.92cm．$\sqrt{3}$=1.73，求：
①作出光路圖
②該玻璃磚的折射率．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

8．水平路面上質(zhì)量是60kg的手推車，在受到120N的水平推力時做加速度大小為a=0.5m/s2的勻加速直線運(yùn)動．求：
（1）小車與路面間的動摩擦因素；
（2）經(jīng)過4s手推車前進(jìn)的位移．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

15．如圖所示，一傾斜的傳送帶，上、下兩端相距L=5m，傾角α=37°，將一物塊輕放在傳送帶下端，讓其由靜止從傳送帶底端向上運(yùn)動，物塊運(yùn)動到上端需要的時間為t=5s，傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動，速度大小為2m/s，重力加速度g取10m/s2，求
（1）物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，
（2）若將傳送帶沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，速度大小不變，再將另一物塊輕輕放在傳送帶的上端，讓其由靜止從傳送帶上端向下運(yùn)動，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，則該物塊從傳送帶上端運(yùn)動到下端所用的時間為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖所示，在紙面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域中充滿了垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．一點(diǎn)電荷從圖中A點(diǎn)以速度v0垂直磁場射入，速度方向與半徑方向的夾角為30°．當(dāng)該電荷離開磁場時，速度方向剛好改變了180°．不計(jì)電荷的重力，下列說法正確的是（　�。�
A．該點(diǎn)電荷離開磁場時速度方向的反向延長線通過O點(diǎn)
B．該點(diǎn)電荷的比荷為$\frac{{2{v_0}}}{BR}$
C．該點(diǎn)電荷在磁場中的運(yùn)動時間為$\frac{πR}{{2{v_0}}}$
D．該點(diǎn)電荷在磁場中的運(yùn)動時間為$\frac{πR}{{3{v_0}}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．2016年9月15日，“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室在我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，10月17日7時30分，“神舟11號”飛船載著兩名宇航員飛向太空，并于10月19日凌晨與“天宮二號”交會對接，如圖是交會對接時的示意圖，交會時“天宮二號”在前，“神舟11號”在后． 神舟11號”發(fā)射后首先進(jìn)入橢圓形軌道繞地球運(yùn)行，其發(fā)射速度為（　　）
A．7.9km/sB．11.2km/s
C．16.7km/sD．大于7.9km/s，小于11.2km/s

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