【題目】如圖所示，在光滑水平桌面AB上靜止著三個(gè)小滑塊，滑塊1與滑塊3的質(zhì)量均為0.1kg，滑塊2的質(zhì)量為0.2kg，滑塊1與滑塊2之間壓縮一輕彈簧（滑塊與輕彈簧之間不栓接），A的左端固定著與AB相切的、半徑為R的光滑豎直雙半圓環(huán)軌道，孔徑大小不計(jì)，滑塊正好可以在其內(nèi)部滑行；B的右端與一長L=0.7m的水平傳送帶相連，傳送帶以速度v向右傳動(dòng)，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。釋放被壓縮的彈簧，滑塊1和滑塊2被彈出，滑塊2彈出時(shí)的速度v2=4m/s，滑塊1與滑塊3相碰后粘在一起，進(jìn)入雙半圓環(huán)軌道，并恰好能過最高點(diǎn)F，滑塊2經(jīng)過水平傳送帶在C點(diǎn)水平拋出，落在水平地面上，落點(diǎn)為D，已知C點(diǎn)距水平面高h=0.2m，C點(diǎn)與D點(diǎn)間的水平距離為x。g取10m/s2，求：

(1)被壓縮的輕彈簧的彈性勢能Ep；

(2)滑塊1和滑塊3經(jīng)過雙半圓環(huán)軌道最低點(diǎn)A時(shí)對軌道的壓力大��；

(3)若傳送帶的速度取值范圍為1m/s<v<6m/s，滑塊2落點(diǎn)D與C點(diǎn)間水平距離x與傳送帶速度v之間滿足的關(guān)系。

【答案】(1)4.8J；(2)12N；(3)若時(shí)，；若時(shí)，；若時(shí)，

【解析】

(1)釋放被壓縮的彈簧，滑塊1、滑塊2和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒，則有

解得被壓縮的輕彈簧的彈性勢能

(2)在雙半圓環(huán)軌道最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得

在雙半圓環(huán)軌道最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得

滑塊1與滑塊3從在雙半圓環(huán)軌道最低點(diǎn)到在雙半圓環(huán)軌道最高點(diǎn)的過程，根據(jù)動(dòng)能定理可得

聯(lián)立解得

根據(jù)牛頓第三定律可得滑塊1和滑塊3經(jīng)過雙半圓環(huán)軌道最低點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小為12N。

(3)滑塊2離開水平傳送帶做平拋運(yùn)動(dòng)，則有

解得

若滑塊2在水平傳送帶一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有

解得

若滑塊2在水平傳送帶一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則有

解得

若水平傳送帶的速度在時(shí)，滑塊2在水平傳送帶一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則有滑塊2離開水平傳送帶速度大小為

可得

若水平傳送帶的速度在時(shí)，滑塊2離開水平傳送帶速度大小為

可得

若水平傳送帶的速度在時(shí)，滑塊2在水平傳送帶一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則有滑塊2離開水平傳送帶速度大小為

可得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型如圖所示，下列說法正確的是(　　)

A.如圖甲火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時(shí)，內(nèi)軌對輪緣會(huì)有擠壓作用

B.如圖乙，汽車通過拱橋的最高點(diǎn)處于超重狀態(tài)

C.如圖丙所示兩個(gè)圓錐擺擺線與豎直方向夾角θ不同，但圓錐高相同，則兩圓錐擺的角速度相同

D.如圖丁，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則在A、B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一切物體的分子都在做永不停息的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，但大量分子的運(yùn)動(dòng)卻有一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。氧氣分子在0℃或100℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比（以下簡稱占比）隨氣體分子速率的變化如圖中兩條曲線所示。對于圖線的分析，下列說法正確的是（　　）

A.如果同樣質(zhì)量的氧氣所占據(jù)體積不變，100℃溫度下氧氣分子在單位時(shí)間與單位面積器壁碰撞的次數(shù)較0℃時(shí)更多

B.100℃溫度下，速率在200~300m/s的那一部分分子占比較 0℃的占比多

C.由于分子之間的頻繁碰撞，經(jīng)過足夠長時(shí)間，各種溫度下的氧氣分子都將比現(xiàn)在速率更趨于一樣

D.溫度升高，所有分子的動(dòng)能都增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，實(shí)線與虛線分別表示振幅、頻率均相同的兩列簡諧橫波的波峰和波谷，此刻，M是波峰與波峰的相遇點(diǎn)。設(shè)這兩列波的振幅均為A，則下列說法正確的是（　　）

A.此刻位于O處的質(zhì)點(diǎn)正處于波峰位置

B.P、N兩處的質(zhì)點(diǎn)始終處在平衡位置

C.隨著時(shí)間的推移，M處的質(zhì)點(diǎn)將向O處移動(dòng)

D.O、M連線的中點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，其振幅為A

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一束由兩種單色光混合的復(fù)色光，沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃平面鏡的上表面，得到三束反射光束I、II、III，若玻璃磚的上下表面足夠?qū)�，則下列說法正確的是（　�。�

A.光束I、II、III為單色光

B.改變α角，光束I、II、III仍保持平行

C.通過相同的雙縫干涉裝置，光束Ⅱ產(chǎn)生的條紋間距要大于光束III的

D.在玻璃中，光束Ⅱ的速度小于光束III的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間有兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷Q1和Q2，Q1帶正電、Q2帶負(fù)電，兩點(diǎn)電荷間的距離為L，O為連線的中點(diǎn)。在以Q1、Q2為圓心，為半徑的兩個(gè)圓上有A、B、C、D、M、N六個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D為豎直直徑的端點(diǎn)，M、N為水平直徑的端點(diǎn)，下列說法中正確的是（　�。�

A.A、C兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同

B.帶正電的試探電荷在M、N兩點(diǎn)時(shí)受到的電場力方向相反

C.把帶正電的試探電荷從C點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到N點(diǎn)的過程中電勢能不變

D.帶負(fù)電的試探電荷在M點(diǎn)的電勢能小于在A點(diǎn)的電勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在呼倫貝爾草原的夏季，滑草是非常受游客歡迎的游樂項(xiàng)目。一個(gè)滑草專用滑道由斜坡部分和水平部分組成，兩部分在C點(diǎn)由極小的圓弧平滑連接，斜坡滑道與水平面成角，在水平滑道上距C點(diǎn)40米的D點(diǎn)放置一個(gè)汽車輪胎，某游客從斜坡軌道上的A點(diǎn)推動(dòng)滑車經(jīng)過一段助跑到達(dá)B點(diǎn)跳上滑車，跳上滑車時(shí)即獲得速度v0，B點(diǎn)距C點(diǎn)的距離為24.5米，滑車與斜坡滑道和水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25，空氣阻力忽略不計(jì)，人和滑車可看做質(zhì)點(diǎn)。g=10m/s2（sin=0.6，cos=0.8）求：

(1)人在斜坡滑道BC段下滑時(shí)的加速度為多大；

(2)為了避免滑車和輪胎碰撞則在B點(diǎn)的速度v0應(yīng)取何值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一臺(tái)質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示．大量的甲、乙兩種離子飄入電壓為U0的加速電場，其初速度幾乎為0，經(jīng)過加速后，通過寬為L的狹縫MN沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打到照相底片上．已知甲、乙兩種離子的電荷量均為+q，質(zhì)量分別為2m和m，圖中虛線為經(jīng)過狹縫左、右邊界M、N的甲種離子的運(yùn)動(dòng)軌跡．不考慮離子間的相互作用．

（1）求甲種離子打在底片上的位置到N點(diǎn)的最小距離x；

（2）在答題卡的圖中用斜線標(biāo)出磁場中甲種離子經(jīng)過的區(qū)域，并求該區(qū)域最窄處的寬度d；

（3）若考慮加速電壓有波動(dòng)，在()到()之間變化，要使甲、乙兩種離子在底片上沒有重疊，求狹縫寬度L滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是一輛卡車?yán)瓌?dòng)牽引鋼繩通過—定滑輪組提升重物。已知卡車從位置A（此時(shí)滑輪組左側(cè)的鋼繩處于豎直狀態(tài)）行駛至鋼繩與水平方向夾角成37°的位置B的過程中，卡車通過牽引鋼繩對重物做5.25×103J的功，卡車在A位置時(shí)滑輪組左側(cè)的鋼繩長為3.0m，卡車向左勻速運(yùn)動(dòng)的速率為4.0m/s，不計(jì)鋼繩的質(zhì)量、忽略滑輪大小及鋼繩與滑輪間的摩擦，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，問：

(1)汽車行駛至B位置時(shí)，重物上升的速度大小v；

(2)重物的質(zhì)量m。

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