(16分)一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m＝0.05kg的小球A，另一端掛在O點，O到小球的距離為L＝0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個光滑的斜面和一個擋板，如圖所示，水平距離s＝2m．現(xiàn)有一滑塊B，質(zhì)量也為m，從斜面上滑下，與小球發(fā)生碰撞，每次碰后，滑塊與小球速度均互換，已知滑塊與擋板碰撞時不損失機械能，水平面與滑塊間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.25，若不計空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點，g取10m/s2．試問：

⑴若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求此高度h；
⑵若滑塊B從h′＝5m處下滑與小球碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求小球做完整圓周運動的次數(shù)．

⑴h＝0.5m；⑵n＝10

解析試題分析：⑴小球恰能完成一次完整的圓周運動，設(shè)它到最高點的速度為v0，在最高點由重力mg提供小球運動的向心力，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式有：mg＝
在小球從最低點運動到最高點的過程中，機械能守恒，并設(shè)小球此時在最低點速度為v1，根據(jù)機械能守恒定律有：－＝2mgL
根據(jù)題意可知，滑塊滑至與小球碰撞前瞬間的速度也為v1，在滑塊由h高度處運動至與小球相碰前瞬間的過程中根據(jù)動能定理有：mgh－μmg＝－0
聯(lián)立以上各式，并代入數(shù)據(jù)解得：h＝0.5m
滑塊與小球碰撞后將靜止不動，隨后小球運動一周后又與滑塊相撞，滑塊獲得前一次碰前的速度向右運動，與擋板碰后又無能量損失地返回與小球發(fā)生第三次碰撞，…，設(shè)滑塊最后以速度vn碰撞小球后，剛好能使其完成第n次完整圓周運動，根據(jù)動能定理有：mgh′－μmg(n－1＋)s＝－0
根據(jù)上述分析可知：vn＝v1
聯(lián)立以上各式解得：n＝10
考點：本題主要考查了動能定理、機械能守恒定律、牛頓第二定律、向心力公式的應(yīng)用以及臨界條件的分析能力問題，屬于中檔偏高題。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，豎直放置的半徑R=0.4m的半圓形光滑軌道BCD跟水平直軌道AB相切于B點，D點為半圓形軌道的最高點。可視為質(zhì)點的物塊m=0.5kg，靜止在水平軌道上A點，物塊與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，AB兩點間的距離為l=2m�，F(xiàn)給物塊m施以水平向右恒力F作用s="1m" 后撤除恒力，物塊滑上圓軌道D點時對軌道壓力大小等于物塊重力。（g取10m/s2）

（1）求物塊m到達B點時的速度大小
（2）求物塊落到軌道上距B點的距離x
（3）求恒力F的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，車廂內(nèi)壁掛著一個光滑小球，球的質(zhì)量為2kg，懸線與廂壁成30°（g取10m/s2）。

（1）當(dāng)小車以m/s2的加速度沿水平方向向左加速運動時，繩子對小球的拉力T與小球?qū)诘膲毫各等于多少?
（2）要使小球?qū)诘膲毫榱�，小車的加速度至少要多�?方向如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖所示,置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動,當(dāng)轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值時,物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運動.現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑,離水平地面的高度,物塊平拋落地過程水平位移的大小.設(shè)物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度.求：

（1）物塊做平拋運動的初速度大小；（2）物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù).

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d＝0.5 m，電阻不計，左端通過導(dǎo)線與阻值R＝2 W的電阻連接，右端通過導(dǎo)線與阻值RL ＝4 W的小燈泡L連接．在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，CE長l ="2" m，有一阻值r ="2" W的金屬棒PQ放置在靠近磁場邊界CD處．CDEF區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間變化如圖乙所示．在t＝0至t＝4s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，在t＝4s時使金屬棒PQ以某一速度進入磁場區(qū)域并保持勻速運動．已知從t＝0開始到金屬棒運動到磁場邊界EF處的整個過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，

求：（1）通過小燈泡的電流．
（2）金屬棒PQ在磁場區(qū)域中運動的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，小球（可視為質(zhì)點）帶電量為q=1×10-2C，質(zhì)量為m=2×10-2kg，放在一個傾角為θ=37o的足夠長絕緣斜面上。斜面bc部分光滑，其它部分粗糙，且小球與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，bc段有一平行斜面向上的有界勻強電場�，F(xiàn)讓小球從a點由靜止釋放，經(jīng)過t=0.3s，到達c點。已知ab的長度為L=4cm，bc的長度為，sin37o=0.6，cos37o=0.8，g=10m/s2。求：

（1）勻強電場場強E的大��；
（2）小球第一次沿斜面向上運動的最高點到b點的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪，一條不可伸長的輕繩繞過定滑輪分別與物塊A、B相連，細(xì)繩處于伸直狀態(tài)，物塊A和B的質(zhì)量分別為mA=8kg和mB=2kg，物塊A與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，物塊B距地面的高度h=0.15m。桌面上部分的繩足夠長�，F(xiàn)將物塊B從h高處由靜止釋放，直到A停止運動。求A在水平桌面上運動的時間。（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，在水平桌面上放有長木板C，C上右端是固定擋板P，在C上左端和中點處各放有小物塊A和B，A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不計，A、B之間和B、P之間的距離都為L．設(shè)木板C和桌面之間無摩擦，A、C和B、C之間的動摩擦因數(shù)都為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力大小，A、B、C（連同擋板P）的質(zhì)量都為，開始時，B和C靜止，A以某一初速度向右運動，重力加速度為.求：

（1）A和B發(fā)生碰撞前，B受到的摩擦力大��？
（2）A和B能夠發(fā)生碰撞時，A的初速度應(yīng)滿足的條件？
（3）B和P能夠發(fā)生碰撞時，A的初速度應(yīng)滿足的條件（已知A、B碰撞無機械能損失．）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(10分)如圖所示，在水平方向的勻強電場中有一表面光滑、與水平面成角的絕緣直桿，其下端(端)距地面高度。有一質(zhì)量的帶電小環(huán)套在直桿上，正以某一速度，沿桿勻速下滑，小環(huán)離桿后正好通過端的正下方點處。（取，）

求：(1)小環(huán)離開直桿后運動的加速度大小和方向。
(2)小環(huán)從C運動到P過程中的動能增量。

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