【題目】如圖所示，小物塊甲緊靠軌道BCD靜置于光滑水平面上，軌道BCD由水平軌道CD及與CD相切于C的光滑圓弧軌道組成，圓弧軌道的半徑為R。現(xiàn)將小物塊乙（視為質(zhì)點(diǎn)）從B點(diǎn)正上方到B點(diǎn)高度為R的P點(diǎn)由靜止釋放，乙從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道，恰好不會(huì)從水平軌道CD的左端D點(diǎn)掉落。已知甲、乙以及軌道BCD的質(zhì)量相同，乙與CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度大小為g。求：

(1)乙通過C點(diǎn)時(shí)的速度大小v1；

(2)CD的長(zhǎng)度L以及乙在CD上滑行的時(shí)間t；

(3)在乙從B點(diǎn)開始滑到D點(diǎn)的時(shí)間內(nèi)，軌道BCD的位移大小x。

【答案】(1)；(2)，；(3)

【解析】

(1)設(shè)乙的質(zhì)量為m，當(dāng)乙滑到C點(diǎn)時(shí)，軌道與甲的共同速度大小為，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，有

由系統(tǒng)機(jī)械能守恒有

解得

(2)乙滑到C點(diǎn)后，軌道與甲分離，設(shè)軌道與乙速度相同時(shí)的速度大小為v，乙從C點(diǎn)滑到D點(diǎn)的過程中，對(duì)乙和軌道，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律分別有

解得

設(shè)乙從C點(diǎn)滑到D點(diǎn)的過程中的加速度大小為a，由牛頓第二定律有

乙從C點(diǎn)滑到D點(diǎn)的過程做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，有

解得

(3)設(shè)乙從B點(diǎn)滑到C點(diǎn)的時(shí)間為，該過程軌道通過的距離為，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，有

設(shè)乙沿軌道從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中軌道通過的距離為，由動(dòng)能定理有

經(jīng)分析可知

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)為L的輕質(zhì)木板放在水平面上，左端用光滑的鉸鏈固定，木板中央放著質(zhì)量為m的小物塊，物塊與板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.用力將木板右端抬起，直至物塊剛好沿木板下滑．最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。

(1)若緩慢抬起木板，則木板與水平面間夾角θ的正切值為多大時(shí)物塊開始下滑；

(2)若將木板由靜止開始迅速向上加速轉(zhuǎn)動(dòng)，短時(shí)間內(nèi)角速度增大至ω后勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)木板轉(zhuǎn)至與水平面間夾角為45°時(shí)，物塊開始下滑，則ω應(yīng)為多大；

(3)在(2)的情況下，求木板轉(zhuǎn)至45°的過程中拉力做的功W。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖示正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈總電阻為2 Ω，則

A. t=0時(shí)，線圈平面平行于磁感線

B. t=1 s時(shí)，線圈中的電流改變方向

C. t=1.5 s時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

D. 一個(gè)周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某電視臺(tái)正在策劃的“快樂向前沖"節(jié)目的場(chǎng)地設(shè)施，如圖所示，AB為水平直軌道，上面安裝有電動(dòng)懸掛器，可以載人（人可看作質(zhì)點(diǎn)）運(yùn)動(dòng)，下方水面上漂浮著一個(gè)直徑為2m海綿的圓盤，平臺(tái)邊緣與圓盤的高度差H=3.2m．選手抓住懸掛器，按動(dòng)開關(guān)，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，從平臺(tái)邊緣正上方A點(diǎn)沿軌道做初速度為零，加速度為a=2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)起動(dòng)后2s懸掛器脫落．（重力加速度為g=10m/s2）

（1）求人隨懸掛器水平運(yùn)動(dòng)的位移和懸掛器脫落時(shí)人的速率；

（2）若懸掛器脫落后，選手恰好落到圓盤的中心，求圓盤離平臺(tái)水平距離L的大�。�

（3）求選手落到圓盤時(shí)的速度大小及速度與豎直方向夾角的正切值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)欲測(cè)量小木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，光電門的位置B、C可沿斜面移動(dòng)，木塊上固定有寬度為d的擋光窄片．物塊在斜面上滑動(dòng)時(shí)，光電門可以顯示出擋光片的擋光時(shí)間．

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度，其示數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度為_______mm．

（2）在A處用力推動(dòng)物塊，物塊沿斜面下滑，依次經(jīng)過B、C，光電門1、2顯示的時(shí)間分別為30 ms、40 ms，則物塊經(jīng)過B處時(shí)的速度大小為______m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），經(jīng)過C處時(shí)的速度大小為

______m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），比較物塊經(jīng)過B、C處的速度大小可知，應(yīng)________（選填“增大”或“減小”）斜面的傾角，直至兩光電門的示數(shù)相等．

（3）正確調(diào)整斜面的傾角后，用刻度尺測(cè)得斜面的長(zhǎng)度L和斜面頂端與底端的高度差h，則物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為μ=_______（用L、h表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，以點(diǎn)電荷Q為圓心的圓上有B、C兩點(diǎn)，已知將正點(diǎn)電荷q從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功為W，W>0則（　　）

A.Q為負(fù)電荷

B.將負(fù)電荷從C點(diǎn)移至A點(diǎn)，電勢(shì)能增加

C.將正點(diǎn)電荷q從B點(diǎn)沿圓周移至C點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功

D.將正點(diǎn)電荷q從C點(diǎn)沿直線移至A點(diǎn)，電場(chǎng)力做功大于W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】伽利略在《兩種新科學(xué)的對(duì)話》一書中，討論了自由落體運(yùn)動(dòng)和物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的問題，提出了這樣的猜想：物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)他還運(yùn)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其猜想。物理興趣小組依據(jù)伽利略描述的實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)了如圖的裝置，探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓滑塊從某一高度由靜止沿斜面下滑，并同時(shí)打開裝置中的閥門，使水箱中的水流到量筒中；當(dāng)滑塊碰到擋板的同時(shí)關(guān)閉閥門（整個(gè)過程中水流可視為均勻穩(wěn)定的）。改變滑塊起始位置的高度，重復(fù)以上操作。該實(shí)驗(yàn)探究方案是利用量筒中收集的水量來測(cè)量________的。

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

s（m）

4.5

3.9

3.0

2.1

1.5

0.9

0.3

V（mL）

90

84

72

62

52

40

23.5

5.6

5.5

5.8

5.5

5.6

5.6

5.4

（2）如表是該小組測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)，其中s為滑塊從斜面的不同高度由靜止釋放后沿斜面下滑的距離，V為相應(yīng)過程量筒收集的水量。分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)____，可以得出滑塊沿斜面下滑是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論。

（3）本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源有：水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來源于____等。（只要求寫出一種）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用DIS系統(tǒng)定量研究物體的加速度a與作用力F及a與質(zhì)量m之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，先保持小車質(zhì)量不變，改變盤中__________的質(zhì)量，研究小車的加速度與外力的關(guān)系；然后保持砝碼和盤的總質(zhì)量不變，改變__________的質(zhì)量，研究小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系，這種實(shí)驗(yàn)方法叫做__________。在作用力F不變的情況下，從實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)畫出的圖線應(yīng)該是一條__________線。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1∶n2＝5∶1，電阻R＝20Ω，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關(guān)．原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示．現(xiàn)將S1接1、S2閉合，此時(shí)L2正常發(fā)光．下列說法正確的是(　　)

圖甲 圖乙

A. 輸入電壓u的表達(dá)式u＝20sin 50π V

B. 只斷開S2后，L1、L2均正常發(fā)光

C. 只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大

D. 若S1換接到2后，R消耗的電功率為0.8 W

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