【題目】如圖所示，一滑板放置在光滑的水平地面上，右側(cè)緊貼豎直墻壁，滑板由圓心為O、半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道和水平軌道兩部分組成，且兩軌道在B點(diǎn)平滑連接，整個(gè)系統(tǒng)處于同一豎直平面內(nèi)�，F(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊從A點(diǎn)正上方P點(diǎn)處由靜止釋放，落到A點(diǎn)的瞬間垂直于軌道方向的分速度立即變?yōu)榱�，之后沿圓弧軌道AB繼續(xù)下滑，最終小物塊恰好滑至軌道末端C點(diǎn)處。已知滑板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的3倍，小物塊滑至B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為其重力的3倍，OA與豎直方向的夾角為θ=60°，小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，重力加速度g取10，不考慮空氣阻力作用，求：

（1）水平軌道BC的長度L；

（2）P點(diǎn)到A點(diǎn)的距離h。

【答案】（1）2.5R（2）R

【解析】

（1）物塊從A到B的過程中滑板靜止不動，先根據(jù)物塊在B點(diǎn)的受力情況求解B點(diǎn)的速度；滑塊向左滑動時(shí)，滑板向左也滑動，根據(jù)動量守恒和能量關(guān)系列式可求解水平部分的長度；（2）從P到A列出能量關(guān)系；在A點(diǎn)沿軌道切向方向和垂直軌道方向分解速度；根據(jù)機(jī)械能守恒列出從A到B的方程；聯(lián)立求解h。

（1）在B點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律：，其中NB=3mg；

解得；

從B點(diǎn)向C點(diǎn)滑動的過程中，系統(tǒng)的動量守恒，則；

由能量關(guān)系可知：

聯(lián)立解得：L=2.5R；

（2）從P到A點(diǎn)，由機(jī)械能守恒：mgh=mvA2；

在A點(diǎn)：，

從A點(diǎn)到B點(diǎn)：

聯(lián)立解得h=R

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】一質(zhì)點(diǎn)從靜止開始做直線運(yùn)動，其加速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是

A. 0～2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)做勻加速運(yùn)動

B. t＝4s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)速度最大

C. 0～6s內(nèi)，4s時(shí)質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

D. t＝6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)速度大小等于3m／s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A1、A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下列說法中正確的是

A. 開關(guān)S接通時(shí)，A2燈先亮、A1燈逐漸亮，最后A1A2一樣亮

B. 開關(guān)S接通時(shí)，A1、A2兩燈始終一樣亮

C. 斷開S的瞬間，流過A2的電流方向與斷開S前電流方向相反

D. 斷開S的瞬間，流過A1的電流方向與斷開S前電流方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在水平面上的光滑斜面OA與水平面間的夾角為a=37°，輕彈簧下端固定在0點(diǎn)，上可自由伸長到A點(diǎn)。在A點(diǎn)放一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，對物塊施加一沿斜面的力F，使物塊緩慢向下縮彈簧至C點(diǎn)(彈簧一直處在彈性限度內(nèi))，該過程中力F隨彈簧壓縮長度x的變化情況如圖2所示。已知重力加速度g取10 m/s2,sin 370=0.6,cos 37°=0.8，則下列說法正確的是（ ）

A. 物塊的質(zhì)量為15 kg

B. 彈簧從A點(diǎn)被壓縮到C點(diǎn)的過程中，力F所做的功為180 J

C. 彈簧在C點(diǎn)時(shí)具有的彈性勢能為105J

D. 在C點(diǎn)撤去外力F后.物塊返回到A點(diǎn)時(shí)的速度為5m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。彎曲的氣墊導(dǎo)軌放到桌面上，在其末端兩側(cè)安置好光電門，滑塊上固定遮光條。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平。接通氣源，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座調(diào)節(jié)水平的螺絲，如果滑塊_________，則表示氣墊導(dǎo)軌調(diào)整至水平狀態(tài)。

（2）實(shí)驗(yàn)前先用刻度尺測出遮光條的寬度d，示數(shù)如圖2所示，則d=_________。

（3）將滑塊從傾斜的氣墊導(dǎo)軌某位置由靜止釋放，記錄滑塊通過光電門時(shí)的遮光時(shí)間，則可以求得滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度v=_________。（實(shí)驗(yàn)中所測物理量的符號表示）

（4）已知重力加速度為g，改變滑塊從傾斜的氣墊導(dǎo)軌上由靜止釋放時(shí)的位置，測量H和，在誤差允許的范圍內(nèi)，如果滿足_________，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。（實(shí)驗(yàn)中所測物理量的符號表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在谷物的收割和脫粒過程中，小石子、草屑等雜物很容易和谷物混在一起，另外谷有癟粒，為了將它們分離，湖北農(nóng)村的農(nóng)民常用一種叫“風(fēng)谷”的農(nóng)具即揚(yáng)場機(jī)分選，如圖所示，它的分選原理是(　　)

A. 小石子質(zhì)量最大，空氣阻力最小，飛的最遠(yuǎn)

B. 空氣阻力對質(zhì)量不同的物體影響不同

C. 癟谷物和草屑質(zhì)量最小，在空氣阻力作用下，反向加速度最大，飛的最近

D. 空氣阻力使它們的速度變化率不同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為1 kg的小球用長為0.5 m的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，O點(diǎn)距地面豎直距離為1 m，如果使小球繞OO′豎直軸在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，若細(xì)線最大承受拉力為12.5 N，(g＝10 m/s2)求：

(1)當(dāng)小球的角速度為多大時(shí)，細(xì)線將斷裂；

(2)線斷裂后小球落地點(diǎn)與懸點(diǎn)的水平距離

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)水平圓盤的半徑分別為R、2R，小圓盤轉(zhuǎn)動時(shí)會帶動大圓盤不打滑地一起轉(zhuǎn)動．質(zhì)量為m的小物塊甲放置在大圓盤上距離轉(zhuǎn)軸為R處，質(zhì)量為2m的小物塊乙放置在小圓盤的邊緣處，它們與盤面間的動摩擦因數(shù)相同．當(dāng)小圓盤以角速度ω轉(zhuǎn)動時(shí)，兩物塊均相對圓盤靜止．下列說法正確的是(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(　　)

A. 小物塊甲受到的摩擦力大小為

B. 兩物塊的線速度大小相等

C. 在角速度ω逐漸增大的過程中，小物塊甲先滑動

D. 在角速度ω逐漸減小的過程，摩擦力對兩物塊做負(fù)功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示， 為一玻璃三棱鏡的橫截面，，一束單色光垂直AB邊從D點(diǎn)射入，從AC邊上的E點(diǎn)射出，其折射角為。若在AC和BC邊所在的面都涂上反射膜，同樣的單色光垂直AB邊從D點(diǎn)射入，經(jīng)反射膜反射后笫一次射到AB邊的F點(diǎn)(圖中未標(biāo)出).求：

①玻璃對該單色光的折射率；

②光線是否從點(diǎn)射出？若射出，求與點(diǎn)間的距離；若不射出，說明理由

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