【題目】如圖所示，水平地面上左側(cè)有一質(zhì)量為2m的四分之一光滑圓弧斜槽C，斜槽末端切線水平，右側(cè)有一質(zhì)量為3m的帶擋板P的木板B，木板上表面水平且光滑，木板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，斜槽末端和木板左端平滑過渡但不粘連。某時(shí)刻，一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的光滑小球A從斜槽頂端靜止?jié)L下，重力加速度為g，求:

(1)若光滑圓弧斜槽C不固定，圓弧半徑為R且不計(jì)斜槽C與地面的摩擦，求小球滾動(dòng)到斜槽末端時(shí)斜槽的動(dòng)能?

(2)若斜槽C固定在地面上，小球從斜槽末端滾上木板左端時(shí)的速度為v0，小球滾上木板的同時(shí)，外界給木板施加大小為v0的水平向右初速度，并且同時(shí)分別在小球上和木板上施加水平向右的恒力F1與F2，且F1=F2=0.5mg。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí)(與擋板碰前的瞬間)，木板的速度剛好減為零，之后小球與木板的擋板發(fā)生第1次相碰，以后會(huì)發(fā)生多次碰撞。已知小球與擋板都是彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短，小球始終在木板上運(yùn)動(dòng)。求:

①小球與擋板第1次碰撞后的瞬間，木板的速度大小。

②小球與擋板第1次碰撞后至第10次碰撞后瞬間的過程中F1與F2做功之和。

【答案】（1）（2）①2v0②

【解析】

（1）由題可知，設(shè)小球滾到斜槽末端時(shí)，A與C的速度大小分別為vA、vC。A與C系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，取水平向右為正方向，則

A與C系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則

小球滾動(dòng)到斜槽末端時(shí)斜槽的動(dòng)能

解得

（2）①小球滾到木板上后，小球與木板的加速度大小分別為a1和a2。則

木板開始運(yùn)動(dòng)到速度第一減為零的時(shí)間為

小球第一次與擋板碰撞前瞬間的速度為

另設(shè)小球與擋板第1次碰撞后的瞬間，小球與木板的速度分別為vA1、vB1，取向右為正方向，A與B動(dòng)量守恒，則得

A與B系統(tǒng)的總動(dòng)能不變，則

解得

vA1=-2v0，vB1=2v0

②由題可知，第1次碰撞后，小球以2v0沿木板向左勻減速運(yùn)動(dòng)再反向勻加速，木板以2v0向右勻減速運(yùn)動(dòng)（兩者v-t圖象如圖所示），木板速度再次減為零的時(shí)間

小球的速度

此時(shí)，小球的位移

木板的位移

即小球、木板第2次相碰前瞬間的速度與第1次相碰前瞬間的速度相同，以后小球、木板重復(fù)前面的運(yùn)動(dòng)過程。則第1次碰撞后與第10次碰撞后瞬間，小球與木板總位移相同，都為

由此過程F1與F2做功之和

解得

答：（1）（2）①2v0②

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場(chǎng)中．導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下列說法正確的是（　　）

A. A、B兩點(diǎn)電勢(shì)不相等

B. A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不相等

C. 感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度EA＞EB

D. 當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電子從導(dǎo)體沿導(dǎo)線向大地移動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈L、小燈泡A、開關(guān)S和電池組E ， 用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路．檢查電路后，閉合開關(guān)S ， 小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S ， 小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象．雖然多次重復(fù)，仍未見老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因．你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是( )

A. 電源的內(nèi)阻較大

B. 小燈泡電阻偏大

C. 線圈電阻偏大

D. 線圈的自感系數(shù)較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連．滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時(shí)，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象．

（1）實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的△t1 _______△t2（選填“＞”、“=”或“＜”）時(shí)，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平．

（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)遮光條寬度d，測(cè)量結(jié)果如圖丙所示，則d=____mm．

（3）滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖14甲所示位置釋放，通過計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖14乙所示，若△t1、△t2和d已知，要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，還應(yīng)測(cè)出__和__（寫出物理量的名稱及符號(hào)）．

（4）若上述物理量間滿足關(guān)系式_____，則表明在上述過程中，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ab是以O為圓心、半徑R=2.6m的一段光滑圓弧軌道，軌道固定在豎直平面內(nèi)且與粗糙水平地面相切于b點(diǎn)。質(zhì)量m2=1kg的長(zhǎng)木板B靜止在地面上，木板左端與b點(diǎn)的水平距離s=1m，木板右端上表面放有質(zhì)量m3=1kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊C。讓質(zhì)量m1=0.5kg的小物塊A以一定的初速度沿軌道ab下滑，當(dāng)A即將經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力大小等于A所受重力的5倍，之后A與木板發(fā)生正碰，碰后A恰好返回到b點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)。已知物塊C與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.1，物塊A、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為2=0.2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，整個(gè)過程物塊C始終在木板上。取g=10m/s2。求：

（1）物塊A與木板碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；

（2）物塊C最終停在距離木板右端多遠(yuǎn)的地方？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是研究光電管產(chǎn)生的電流的電路圖，A、K是光電管的兩個(gè)電極，已知該光電管陰極的極限頻率為ν0，元電荷為e，普朗克常量為h．現(xiàn)將頻率為ν(大于ν0)的光照射在陰極上，則下列方法一定能夠增加飽和光電流的是

A. 照射光強(qiáng)度不變，增加光的頻率

B. 照射光頻率不變，增加照射光強(qiáng)度

C. 增加A、K電極間的電壓

D. 減小A、K電極間的電壓

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖汽車通過輕質(zhì)光滑的定滑輪，將一個(gè)質(zhì)量為m的物體從井中拉出，繩與汽車連接點(diǎn)A距滑輪頂點(diǎn)高為h，開始時(shí)物體靜止，滑輪兩側(cè)的繩都豎直繃緊．汽車以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到跟汽車連接的細(xì)繩與水平夾角為θ=30°，則（　�。�

A. 從開始到繩與水平夾角為30°過程，拉力做功mgh

B. 從開始到繩與水平夾為30°過程，拉力做功mgh+

C. 在繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力功率大于mgv0

D. 在繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力功率小于mgv0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負(fù)向傳播波速均為40cm/s，兩列波在t=0時(shí)的部分波形如圖所示．關(guān)于這兩列波，下列說法不正確的是

A. 甲波的波長(zhǎng)λ甲=40m

B. 乙波的周期為T乙=1.2s

C. 兩列波可以形成穩(wěn)定的干涉

D. t=0時(shí)刻，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為24cm的相鄰質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為480cm

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素。

①他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示。這樣做的目的是（填字母代號(hào)）。

A．保證擺動(dòng)過程中擺長(zhǎng)不變

B．可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確

C．需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié)

D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)

②他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長(zhǎng)度L = 0.9990m，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為mm，單擺擺長(zhǎng)為m。

③下列振動(dòng)圖象真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過程，圖中橫作標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始，A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖象，已知sin50=0.087，sin150=0.26，這四種操作過程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是（填字母代號(hào)）。

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同步練習(xí)冊(cè)答案