【題目】如圖所示，半徑R=0.4m的四分之一光滑圓弧軌道固定在地面上，質(zhì)量m=1kg的滑塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧軌道頂端正上方高為h=0.85m處自由落下，質(zhì)量為M=2kg的木板A靜止在光滑水平上，其左端與固定臺(tái)階相距x，右端與圓軌道緊靠在一起，圓弧的底端與木板上表面水平相切．B從A右端的上表面水平滑入時(shí)撤走圓弧軌道，A與臺(tái)階碰撞無機(jī)械能損失，不計(jì)空氣阻力，AB間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，B始終不會(huì)從A表面滑出，取g=10m/s2，求：

（1）滑塊B運(yùn)動(dòng)到圓弧底端時(shí)對軌道的壓力；

（2）若A與臺(tái)階碰前，已和B達(dá)到共速，求從B滑上A到達(dá)到共同速度的時(shí)間；

（3）若要使木板A只能與臺(tái)階發(fā)生一次碰撞，求x應(yīng)滿足的條件以及木板A的最小長度．

【答案】(1) 72.5N，方向豎直向下 (2) 3.3s (3) 12.5m

【解析】

（1）滑塊B由初位置到圓弧軌道底端：

mg（h+R）=mv12

得

v1=5m/s

圓弧軌道最低點(diǎn)：

FN-mg=m

得

FN=72.5N．

由牛頓第三定律滑塊對軌道的壓力為72.5N，方向豎直向下

（2）B滑上A系統(tǒng)動(dòng)量守恒：

mv1=（M+m）v共．

對B：

-μmgt=mv共-mv1

得

t≈3.3s

（3）①B滑上A到A與臺(tái)階碰前：對A：

μmgx=Mv22-0

對AB系統(tǒng)：

mv1=mv3+Mv2．

且A與臺(tái)階只碰一次，需滿足：

Mv2≥mv3

得

x≥m≈1.6m．

②設(shè)最終AB共速為vAB，兩者相對位移為L

-μmgL=（M+m）vAB2-mv12．

分析可知：vAB越小，L越大，即x取m時(shí)，AB的末速度vAB=0．

此時(shí)

L=12.5m

所以木板A的至少長度為12.5m．

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】某學(xué)校開展“搖繩發(fā)電”的比賽活動(dòng)。如圖所示，在操場上，將一根長為20m的銅芯導(dǎo)線兩端與靈敏電流計(jì)的兩個(gè)接線柱連接，構(gòu)成閉合回路；兩同學(xué)面對面站立搖動(dòng)這條導(dǎo)線。（忽略地球磁偏角的影響）

(1)在“搖繩發(fā)電”的過程中，導(dǎo)線中將產(chǎn)生_____（選填“直流電”、“交流電”）

(2)受靈敏電流計(jì)結(jié)構(gòu)的影響，若只增大搖繩的頻率，則靈敏電流計(jì)的最大示數(shù)_____增大（選填“一定”、“不一定”）

(3)若該學(xué)校地處赤道上，兩同學(xué)南北站立搖繩時(shí)，導(dǎo)線中_____電流（選填“有”、“無”）

(4)若該學(xué)校地處中國重慶，兩同學(xué)東西方向站立，保持搖繩的間距、頻率、最大速度不變。在豎直平面內(nèi)上下來回?fù)u繩時(shí)，靈敏電流計(jì)的最大示數(shù)為；在水平面內(nèi)左右來回?fù)u繩時(shí)，靈敏電流計(jì)的最大示數(shù)為。假設(shè)重慶地區(qū)的地磁場方向與水平方向的夾角為θ，則_____

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．安裝好實(shí)驗(yàn)器材。

b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次。選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點(diǎn)跡，從便于測量的點(diǎn)開始，每兩個(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖中0、1、2、…6點(diǎn)所示。

c．測量1、2、3、…6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，分別記做：S1、S2、S3…S6。

d．通過測量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

e．分別計(jì)算出S1、S2、S3…S6與對應(yīng)時(shí)間的比值。

f．以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出與對應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn)，畫出-t圖線。

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請你完成下列任務(wù)：

（1）實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有____________。（填選項(xiàng)代號）

A.電壓合適的50Hz交流電源

B.電壓可調(diào)的直流電源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平

F.重錘

（2）將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對齊，0、1、2、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在的位置如上圖所示，則S2=2.98cm，S5=____cm。

（3）該同學(xué)在右圖中已標(biāo)出1、3、4、6計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出-t圖線_______。

（4）根據(jù)-t圖線判斷，在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，小車的速度v0=_____m/s；它在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a=______m/s2。（答案保留兩位小數(shù)）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】劉老師在課堂上給同學(xué)們做如下實(shí)驗(yàn)：一細(xì)線與桶相連，桶中裝有小球，桶與細(xì)線一起在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)時(shí)小球竟然不從桶口漏出，如圖所示，小球的質(zhì)量m=0.2kg，球到轉(zhuǎn)軸的距離l=90cm，g=10m/s2

(1)整個(gè)裝置在最高點(diǎn)時(shí)，球不滾出來，求桶的最小速率；

(2)若在最高點(diǎn)時(shí)使球?qū)ν暗椎膲毫Φ扔谇蛑亓Φ?/span>2倍，桶的速率多大；

(3)若通過最高點(diǎn)時(shí)桶的速度為9m/s，求此處球?qū)ν暗椎膲毫Α?/span>

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻R，步驟如下：

(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖甲所示，由圖可知其長度為________mm．

(2)用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值約為________Ω．

(3)該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：

待測圓柱體電阻R

電流表A1(量程0～4 mA，內(nèi)阻約50 Ω)

電流表A2(量程0～10 mA，內(nèi)阻約30 Ω)

電壓表V1(量程0～3 V，內(nèi)阻約10 kΩ)

電壓表V2(量程0～15 V，內(nèi)組約25 kΩ)

滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0～15 Ω，允許通過的最大電流2.0 A)

滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0～2 kΩ，允許通過的最大電流0.5 A)

直流電源E(電動(dòng)勢4 V，內(nèi)阻不計(jì))

開關(guān)S，導(dǎo)線若干

為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用_________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_________．（請?zhí)钏x用器材的代號）并在線框中將電路圖補(bǔ)充完整______．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，質(zhì)量分別為M、m的兩個(gè)木塊A、B通過輕彈簧連接，木塊A放在水平桌面上，木塊B用輕繩通過定滑輪在力F的作用下整體恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩與水平方向成角．不計(jì)滑輪與繩間的摩擦．則下列正確的是（ ）

A.木塊A對桌面的壓力

B.木塊A與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

C.彈簧與水平方向的夾角的正切值

D.彈簧的彈力大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，鎖定的A、B兩球之間壓縮一根輕彈簧，靜置于光滑水平桌面上，已知A、B兩球質(zhì)量分別為2m和m．過程一：只解除B球鎖定，B球被彈出落于距桌邊水平距離為s的水平地面上；過程二：同時(shí)解除A、B兩球鎖定，則（兩種情況下小球離開桌面前，彈簧均已恢復(fù)原長）（ ）

A.兩種情況下B小球機(jī)械能增量均相同

B.兩過程中，在B球落地前A、B兩小球及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能均守恒

C.過程二中，B球的落地點(diǎn)距桌邊水平距離為

D.過程一和過程二中，彈簧對B球做功之比為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平圓盤上沿半徑方向放置用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的A、B兩個(gè)物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）。A和B距軸心O的距離分別為rA＝R，rB＝2R，且A、B與轉(zhuǎn)盤之間的最大靜摩擦力都是fm，兩物塊A和B隨著圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，始終與圓盤保持相對靜止。則在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度從0緩慢增大的過程中，下列說法正確的是（　　）

A.B所受合力一直等于A所受合力

B.A受到的摩擦力一直指向圓心

C.B受到的摩擦力先增大后不變

D.A、B兩物塊與圓盤保持相對靜止的最大角速度ωm＝

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某煤渣傳送裝置的簡化示意圖如圖，水平放置的傳送帶足夠長，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以速度逆時(shí)針運(yùn)行。打開進(jìn)料閥門，位于端上方貼近傳送帶的送料口每秒鐘將有的煤渣落到傳送帶上（此時(shí)煤渣速度可忽略）。煤渣與傳送帶之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為。假設(shè)整個(gè)傳送裝置已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行了很長時(shí)間。則在運(yùn)送煤渣的過程中，以下說法中正確的是（取重力加速度大小）

A. 相比傳送帶空載時(shí)，電動(dòng)機(jī)對傳送帶應(yīng)增加的牽引力為

B. 相比傳送帶空載時(shí)，電動(dòng)機(jī)應(yīng)增加的功率為

C. 每塊煤渣在傳送帶上留下的痕跡長度為

D. 30秒內(nèi)因煤與傳動(dòng)帶的摩擦而產(chǎn)生的熱量為

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同步練習(xí)冊答案