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【題目】如圖所示，傾角為θ的斜面與足夠大的光滑水平面在D處平滑連接，斜面上有A、B、C三點，AB間距為2L，BC、CD間距均為4L，斜面上BC部分粗糙，其余部分光滑. 4塊完全相同、質量均勻分布的長方形薄片，緊挨在一起排在斜面上，從下往上編號依次為1、2、3、4，第1塊的下邊緣恰好在A處．現將4塊薄片一起由靜止釋放，薄片經過D處時無能量損失且相互之間無碰撞．已知每塊薄片質量為m、長為L，薄片與斜面BC間的動摩擦因數為tanθ，重力加速度為g．求：

（1） 第1塊薄片下邊緣剛運動到B時的速度大小v1；

（2） 第1塊薄片剛好完全滑上粗糙面時的加速度大小a和此時第3、4塊間的作用力大小F；

（3） 4塊薄片全部滑上水平面后，相鄰薄片間的距離d．

【答案】（1）（2）；（3）

【解析】

試題（1） 研究4塊薄片整體，根據機械能守恒定律有

4mg·2Lsinθ＝（4m）v12

解得

（2） 根據牛頓第二定律有4mgsinθ－μmgcosθ＝4ma

解得a＝gsinθ

研究第4塊薄片，根據牛頓第二定律有，mgsinθ－F＝ma

解得F＝mgsinθ

（3） 設4塊滑片剛好全部滑上粗糙面時的速度為v2，研究整體下端由A到C的過程，根據動能定理有

設每塊滑片滑到水平面時的速度為v3，對每塊滑片運用動能定理有

相鄰滑片到達水平面的時間差

由于d＝v3t

解得d＝L

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示，質量為3kg的物塊放在小車上，小車上表面水平，物塊與小車之間夾有一個水平彈簧，彈簧處于壓縮的狀態(tài)，且彈簧的彈力為3N，整個裝置處于靜止狀態(tài)，現給小車施加一水平向左的恒力F，使其以2m/s2的加速度向左做勻加速直線運動，則（ ）

A. 物塊一定會相對小車向右運動

B. 物塊受到的摩擦力一定減小

C. 物塊受到的摩擦力大小一定不變

D. 物塊受到的彈簧彈力一定增大

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【題目】如圖所示，平行金屬板A、B水平正對放置，分別帶等量異號電荷。一帶電微粒水平射入板間，在重力和電場力共同作用下運動，軌跡如圖中虛線所示，那么

A. 若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電荷

B. 微粒從M點運動到N點電勢能一定增加

C. 微粒從M點運動到N點動能一定增加

D. 微粒從M點運動到N點機械能一定增加

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【題目】一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經歷過程1或者過程2到達狀態(tài)N，其p–V圖象如圖所示。在過程1中，氣體始終與外界無熱量交換；在過程2中，氣體先經歷等容變化再經歷等壓變化。對于這兩個過程，下列說法正確的是_______。

A．氣體經歷過程1，其溫度降低

B．氣體經歷過程1，其內能減小

C．氣體在過程2中一直對外放熱

D．氣體在過程2中一直對外做功

E．氣體經歷過程1的內能改變量與經歷過程2的相同

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【題目】如圖所示，質量為m1=30kg的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結點為O，輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質量為m2=60kg的人相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ=30°，物體甲及人處于靜止狀態(tài)。取g=10m/s2，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。

（1）輕繩OA、OB受到的拉力分別是多大?

（2）人與水平面間的動摩擦因數至少多大？

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【題目】某跳傘運動員從懸停在高空的直升機上跳下，他從跳離飛機到落地的過程中在空中沿豎直方向運動的圖象如圖所示，則下列關于他的運動情況分析正確的是（ ）

A. 加速度向下，加速度向上

B. 、內都做加速度逐漸減小的變速運動

C. 內下落的距離等于

D. 內下落的距離大于

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【題目】甲、乙兩車從同一地點沿相同方向由靜止開始做直線運動，它們運動的加速度隨時間變化圖象如圖所示．關于兩車的運動情況，下列說法正確的是（ ）

A. 在0～4s內甲車做勻加速直線運動，乙車做勻減速直線運動

B. 在0﹣2s內兩車間距逐漸增大，2s～4s內兩車間距逐漸減小

C. 在t=2s時甲車速度為3m/s，乙車速度為4.5m/s

D. 在t=4s時甲車恰好追上乙車

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【題目】如圖所示，抗震救災運輸機在某場地卸放物資時，通過傾角為300的固定光滑斜軌道面進行。有一件質量為m=2.0kg的小包裝盒，由靜止開始從斜軌道的頂端A滑至底端B，然后又在水平面上滑行一段距離后停下。若A點距離水平面的高度h=5.0m，重力加速度g取10m/s2,求：

（1）包裝盒由A滑到B所經歷的時間;

（2）若地面的動摩擦因數為0.5，包裝盒在水平地面上還能滑行多遠？（不計斜面和地面接觸處的能量損耗）

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【題目】已知氫原子處于基態(tài)時，原子的能量E1=-13.6 eV，電子軌道半徑r1=0.53×10-10 m;氫原子處于n=2能級時，原子的能量E2=-3.4 eV，此時電子軌道半徑r2=4r1，元電荷e=1.6×10-19 C，靜電力常量k=9.0×109 N·m2·C-2。

(1)氫原子處于基態(tài)時，電子的動能是多少?原子系統(tǒng)的電勢能是多少?

(2)氫原子處于n=2能級時，電子的動能是多少?原子系統(tǒng)的電勢能又是多少?

(3)你能否根據計算結果猜想處于n能級的氫原子系統(tǒng)的電勢能表達式?

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