【題目】如圖所示，水平桌面左端有一頂端高為h的光滑圓弧形軌道，圓弧的底端與桌面在同一水平面上.桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑圓軌道MNP，其形狀為半徑R＝0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°后剩余的部分，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也為R.一質(zhì)量m＝0.4kg的物塊A自圓弧形軌道的頂端靜止釋放，到達(dá)圓弧形軌道底端恰與一停在圓弧底端水平桌面上質(zhì)量也為m的物塊B發(fā)生彈性正碰(碰撞過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能的損失)，碰后物塊B的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x＝6t－2t2(關(guān)系式中所有物理量的單位均為國(guó)際單位)，物塊B飛離桌面后恰由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道.(重力加速度g取10m/s2)求：

(1)BP間的水平距離xBP；

(2)判斷物塊B能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)；

(3)物塊A由靜止釋放的高度h.

【答案】(1)4.1m (2)不能 (3)1.8m

【解析】(1)設(shè)碰撞后物塊B由D點(diǎn)以初速度vD做平拋運(yùn)動(dòng)，落到P點(diǎn)時(shí)其豎直速度為vy＝

同時(shí)＝tan45°，解得vD＝4m/s

設(shè)平拋用時(shí)為t，水平位移為x，則有R＝gt2

x＝vDt

解得x＝1.6m

物塊B碰后以初速度v0＝6m/s，加速度大小

a＝－4m/s2減速到vD，則BD間的位移為

x1＝＝2.5m

故BP之間的水平距離xBP＝x＋x1＝4.1m

(2)若物塊B能沿軌道到達(dá)M點(diǎn)，在M點(diǎn)時(shí)其速度為vM，則有mv－mv＝－mgR

設(shè)軌道對(duì)物塊的壓力為FN，則FN＋mg＝m

解得FN＝(1－)mg<0，即物塊不能到達(dá)M點(diǎn).

(3)對(duì)物塊A、B的碰撞過(guò)程，有：

mAvA＝mAvA′＋mBv0

mAv＝mAvA′2＋mBv

解得：vA＝6m/s

設(shè)物塊A釋放的高度為h，則

mgh＝mv，

解得h＝1.8m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組為了探究動(dòng)能定理，用如圖所示的裝置，把砂和砂桶的總重力當(dāng)作小車受到的合外力�，F(xiàn)備有下列器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、紙帶、復(fù)寫紙、細(xì)砂、砂桶、天平、實(shí)驗(yàn)小車、砝碼、木板（帶滑輪）

(1)除實(shí)驗(yàn)裝置中的儀器外，還需要的測(cè)量?jī)x器有____。

(2)為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差盡量小，在實(shí)驗(yàn)操作中，下面操作必要的是____。

A.實(shí)驗(yàn)前要對(duì)裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作

B.實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要先放小車，后接通電源

C．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和車中砝碼的質(zhì)量

D．實(shí)驗(yàn)操作時(shí)連接小車的細(xì)線應(yīng)保持水平

(3)小車以及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，砂和砂桶質(zhì)量用聊表示，交流電的頻率用f表示。測(cè)得紙帶計(jì)數(shù)點(diǎn)1、5間的距離為x，每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有一個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫(huà)出，該小組最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_________________。 (m、M、f、x、xl、x2、x5、x6以及重力加速度g表示)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示某滑草場(chǎng)，滑道由上下兩段高均為h，與水平面傾角分別為45°和37°的滑道組成，滑草車與草地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開(kāi)始自由下滑，經(jīng)過(guò)上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道的底端（不計(jì)滑草車在兩段滑道交接處的能量損失， ）。則（ ）。

A. 載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為

B. 載人滑草車克服摩擦力做功為2mgh

C. 載人滑草車最大速度為

D. 動(dòng)摩擦因數(shù)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波如圖所示，t1時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t2時(shí)刻的波形如圖中虛線所示，已知△t=t2﹣t1=0.5s，問(wèn)：

（1）若波向左傳播，則這列波的傳播速度是多少？

（2）若波向右傳播，且4T＜△t＜5T，波速是多大？

（3）若波速等于100m/s，則波向哪個(gè)方向傳播？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形ACD區(qū)域內(nèi)，存在垂直于所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．大量的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以相同速度(速度大小未確定)沿垂直于CD的方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后三條邊均有粒子射出，其中垂直于AD邊射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0.不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用．求：

(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大��；

(2)要確保粒子能從CD邊射出，射入的最大速度；

(3)AC、AD邊上可能有粒子射出的范圍．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(diǎn)（形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)），然后又被彈起離開(kāi)彈簧，上升到一定高度后又下落，如此反復(fù)。通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出該過(guò)程中彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，則

A．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒

B．t2時(shí)刻小球的加速度為零

C．t1～ t2這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能在逐漸減小

D．t2～ t3這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和在增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.2s時(shí)的波形圖，圖乙為該波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下列判斷正確的是( )

A.這列波的波速為2.5m/s

B.這列波沿x軸負(fù)方向傳播

C.質(zhì)點(diǎn)A在0.2s內(nèi)通過(guò)的路程一定為20cm

D.若此波遇到另一列簡(jiǎn)諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率為2.5Hz

E.若該波遇到一障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該障礙物的尺寸一定比40cm小很多

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一根彈簧下端固定，豎立在水平面上，其正上方A位置有一個(gè)小球從靜止開(kāi)始下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力．在D位置小球速度減小到零，在小球的下降階段中，以下說(shuō)法正確的是(　　)

A. 小球、彈簧和地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；

B. 在B位置小球動(dòng)能最大；

C. 在C位置小球動(dòng)能最大；

D. 從A到C位置小球重力勢(shì)能的減少等于小球動(dòng)能的增加；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，有一傾角為30°的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一質(zhì)量為M的木板．開(kāi)始時(shí)質(zhì)量為m＝1 kg的滑塊在水平向左的力F作用下靜止在斜面上，今將水平力F變?yōu)樗较蛴�，�?dāng)滑塊滑到木板上時(shí)撤去力F，木塊滑上木板的過(guò)程不考慮能量損失．此后滑塊和木板在水平面上運(yùn)動(dòng)的v－t圖像如圖乙所示，g＝10 m/s2.求：

(1)水平作用力F的大小；

(2)滑塊開(kāi)始下滑時(shí)的高度；

(3)木板的質(zhì)量．

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