（20分）在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物塊B，物塊與左右兩邊槽壁的距離如圖所示，L為1.0m，凹槽與物塊的質(zhì)量均為m，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.05，開(kāi)始時(shí)物塊靜止，凹槽以v0＝5m/s初速度向右運(yùn)動(dòng)，設(shè)物塊與凹槽槽壁碰撞過(guò)程中沒(méi)有能量損失，且碰撞時(shí)間不計(jì)。g取10m/s2。求：( )

（1）物塊與凹槽相對(duì)靜止時(shí)的共同速度；

（2）從凹槽開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩者相對(duì)靜止物塊與右側(cè)槽壁碰撞的次數(shù)；

（3）從凹槽開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩者剛相對(duì)靜止所經(jīng)歷的時(shí)間及該時(shí)間內(nèi)凹槽運(yùn)動(dòng)的位移大小。

 

（1）v=2.5m/s；（2）6次；（3），

【解析】

試題分析：（1）設(shè)兩者間相對(duì)靜止時(shí)速度為v，由動(dòng)量守恒定律得mv0=2mv，可得v=2.5m/s

（2）物塊與凹槽間的滑動(dòng)摩擦力

設(shè)兩者間相對(duì)靜止前相對(duì)運(yùn)動(dòng)的路程是s1，由動(dòng)能定理得

得

已知L=1m可推知物塊與右側(cè)槽壁共發(fā)生6次碰撞。

（3）設(shè)凹槽與物塊碰撞前的速度分別為v1、v2，碰后的速度分別為v1′、v2′，有

得

即每碰撞一次凹側(cè)與物塊發(fā)生一次速度交換，在同一坐標(biāo)系上兩者的速度圖線(xiàn)如圖所示：

根據(jù)碰撞次數(shù)可分為13段，凹槽、物塊的v-t圖象在兩條連續(xù)的勻變速運(yùn)動(dòng)圖線(xiàn)間轉(zhuǎn)換，故可用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律求時(shí)間。則

解得

凹槽的v-t圖象所包圍的陰影部分面積即為凹槽的位移大小s2，（等腰三角形面積共13份，第一份面積為0.5L，其余每份面積均為L(zhǎng)。）

考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本規(guī)律

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（浙江卷解析版） 題型：選擇題

關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說(shuō)法正確的是（ ）

A.水中藍(lán)光的傳播速度比紅光快

B.光從空氣向射入玻璃時(shí)可能發(fā)生全反射

C.在岸邊觀(guān)察前方水中的一條魚(yú)，魚(yú)的實(shí)際深度比看到的要深

D.分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用紅光時(shí)得到的條紋間距更寬

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（廣東卷解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，足夠大的平行擋板A1、A2豎直放置，間距6L。兩板間存在兩個(gè)方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，以水平面MN為理想分界面，Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，方向垂直紙面向外。A1、A2上各有位置正對(duì)的小孔S1、S2，兩孔與分界面MN的距離均為L(zhǎng)，質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子經(jīng)寬度為d的勻強(qiáng)電場(chǎng)由靜止加速后，沿水平方向從S1進(jìn)入Ⅰ區(qū)，并直接偏轉(zhuǎn)到MN上的P點(diǎn)，再進(jìn)入Ⅱ區(qū)，P點(diǎn)與A1板的距離是L的k倍。不計(jì)重力，碰到擋板的粒子不予考慮。

（1）若k=1，求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；

（2）若，且粒子沿水平方向從S2射出，求出粒子在磁場(chǎng)中的速度大小v與k的關(guān)系式和Ⅱ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與k的關(guān)系式。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（山東卷解析版） 題型：

如圖，內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好的氣缸中用活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，缸內(nèi)氣體 。（雙選，填正確答案標(biāo)號(hào)）

a．內(nèi)能增加 b．對(duì)外做功 c．壓強(qiáng)增大 d．分子間的引力和斥力都增大

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（山東卷解析版） 題型：

如圖，場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一矩形區(qū)域，水平邊長(zhǎng)為，豎直邊長(zhǎng)為。質(zhì)量均為、帶電荷量分別為和的兩粒子，由兩點(diǎn)先后沿和方向以速率進(jìn)入矩形區(qū)（兩粒子不同時(shí)出現(xiàn)在電場(chǎng)中）。不計(jì)重力，若兩粒子軌跡恰好相切，則等于

A． B． C． D．

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（安徽卷解析版） 題型：選擇題

英國(guó)物體學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)，如圖所示，一個(gè)半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)上套一帶電荷量為的小球，已知磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增加，其變化率為，若小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周，則感生電場(chǎng)對(duì)小球的作用力所做功大小是

A．0 B． C． D．

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（天津卷解析版） 題型：計(jì)算題

（20分）同步加速器在粒子物理研究中有重要的應(yīng)用，其基本原理簡(jiǎn)化為如圖所示的模型。M、N為兩塊中心開(kāi)有小孔的平行金屬板。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子A（不計(jì)重力）從M板小孔飄入板間，初速度可視為零，每當(dāng)A進(jìn)入板間，兩板的電勢(shì)差變?yōu)閁，粒子得到加速，當(dāng)A離開(kāi)N板時(shí)，兩板的電荷量均立即變?yōu)榱恪砂逋獠看嬖诖怪奔埫嫦蚶锏膭驈?qiáng)磁場(chǎng)，A在磁場(chǎng)作用下做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，R遠(yuǎn)大于板間距離，A經(jīng)電場(chǎng)多次加速，動(dòng)能不斷增大，為使R保持不變，磁場(chǎng)必須相應(yīng)地變化。不計(jì)粒子加速時(shí)間及其做圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電磁輻射，不考慮磁場(chǎng)變化對(duì)粒子速度的影響及相對(duì)論效應(yīng)。求

（1）A運(yùn)動(dòng)第1周時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大��；

（2）在A(yíng)運(yùn)動(dòng)第n周的時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力做功的平均功率；

（3）若有一個(gè)質(zhì)量也為m、電荷量為+kq（k為大于1的整數(shù)）的粒子B（不計(jì)重力）與A同時(shí)從M板小孔飄入板間，A、B初速度均可視為零，不計(jì)兩者間的相互作用，除此之外，其他條件均不變，下圖中虛線(xiàn)、實(shí)線(xiàn)分別表示A、B的運(yùn)動(dòng)軌跡。在B的軌跡半徑遠(yuǎn)大于板間距離的前提下，請(qǐng)指出哪個(gè)圖能定性地反映A、B的運(yùn)動(dòng)軌跡，并經(jīng)推導(dǎo)說(shuō)明理由。

 

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（大綱卷解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（12分）現(xiàn)要測(cè)量某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。可利用的器材有：電流表，內(nèi)阻為1.00Ω；電壓表；阻值未知的定值電阻R1、R2、R3、R4、R5；開(kāi)關(guān)S；一端連有鱷魚(yú)夾P的導(dǎo)線(xiàn)1，其他導(dǎo)線(xiàn)若干。某同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電路如圖（a）所示。

（1）按圖（a）在實(shí)物圖（b）中畫(huà)出連線(xiàn)，并標(biāo)出導(dǎo)線(xiàn)1和其P端。

（2）測(cè)量時(shí)，改變鱷魚(yú)夾P所夾的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入電路，記錄對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I。 數(shù)據(jù)如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖（c）中的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點(diǎn)補(bǔ)充完整，并畫(huà)出U-I圖線(xiàn)。

（3）根據(jù)U-I圖線(xiàn)求出電源的電動(dòng)勢(shì)E＝ V，內(nèi)阻r＝ Ω。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（海南卷解析版） 題型：計(jì)算題

短跑運(yùn)動(dòng)員完成100m賽跑的過(guò)程可簡(jiǎn)化為勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)兩個(gè)階段。一次比賽中，某運(yùn)動(dòng)員用11.00s跑完全程。已知運(yùn)動(dòng)員在加速階段的第2s內(nèi)通過(guò)的距離為7.5m，求該運(yùn)動(dòng)員的加速度及在加速階段通過(guò)的距離。

 

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