20．如圖所示，質(zhì)量M=10kg的物塊放置在足夠長(zhǎng)的光滑水平地面上，其上表面AB是一底端切線水平的光滑圓弧面，A、B兩點(diǎn)距離水平地面的高度分別為H和h，且H=1.04m、h=0.8m；一質(zhì)量m=2kg的鋼球從A點(diǎn)由靜止釋放．取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）鋼球與物塊分離的瞬間，鋼球的速度大小v1和物塊的速度大小v2；
（2）鋼球落地瞬間到物塊的距離s．

分析 （1）鋼球從A點(diǎn)由靜止釋放后在圓弧面上下滑的過程中，鋼球和物塊組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，系統(tǒng)水平動(dòng)量守恒，機(jī)械能也守恒，由此列式可求出v1和v2．
（2）鋼球離開圓弧面后做平拋運(yùn)動(dòng)，物塊向右做勻速運(yùn)動(dòng)，由高度求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間，再由位移公式和幾何關(guān)系求s．

解答 解：（1）鋼球在圓弧面上下滑的過程中，對(duì)于鋼球和物塊組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，系統(tǒng)水平動(dòng)量守恒，機(jī)械能也守恒，取水平向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律有
    0=mv1-Mv2．
由機(jī)械能守恒定律得 mg（H-h）=$\frac{1}{2}$mv12+$\frac{1}{2}$Mv22．
聯(lián)立解得 v1=2m/s，v2=0.4m/s
（2）鋼球離開圓弧面后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則有
   h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
得 t=0.4s
所以鋼球落地瞬間到物塊的距離 s=v1t+v2t=2×0.4+0.4×0.4=0.96m
答：
（1）鋼球與物塊分離的瞬間，鋼球的速度大小v1是2m/s，物塊的速度大小v2是0.4m/s．
（2）鋼球落地瞬間到物塊的距離s是0.96m．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是要掌握動(dòng)量守恒的條件，知道鋼球下滑過程中系統(tǒng)只有水平動(dòng)量守恒，但總動(dòng)量不守恒．要明確系統(tǒng)的機(jī)械能也守恒．

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：計(jì)算題

10．質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小物塊用輕繩連結(jié)，繩跨過位于傾角α=30°的光滑斜面頂端的小輕滑輪，滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦不計(jì)，斜面固定在水平桌面上且足夠長(zhǎng)，如圖所示．m1懸空，m2放在斜面上，將一有粘性的物體m（質(zhì)量未知）粘在m1上，使m2自斜面底端由靜止開始運(yùn)動(dòng)．當(dāng)m2運(yùn)動(dòng)一段距離后迅速將粘性物體m取下并粘在m2上（這一過程時(shí)間極短且不影響兩小物塊的瞬時(shí)速度），發(fā)現(xiàn)此后m2上升的最大距離是此前上升距離的2倍．求ml與m2之比．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖，一小球自A點(diǎn)由靜止自由下落 到B點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到C點(diǎn)時(shí)小球速度為零，然后被彈回．若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，下列說法中正確的是（　�。�
A．小球機(jī)械能守恒
B．小球的重力勢(shì)能隨時(shí)間均勻減少
C．小球從C上升到B的過程中，動(dòng)能不斷變大
D．到C點(diǎn)時(shí)小球重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．關(guān)于理想氣體的性質(zhì)，下列說法中不正確的是（　�。�
A．理想氣體是一種假想的物理模型，實(shí)際并不存在
B．理想氣體的存在是一種人為規(guī)定，它是一種嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體
C．一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能增大，其溫度一定升高
D．氦是液化溫度最低的氣體，任何情況下均可當(dāng)做理想氣體

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示圓環(huán)形導(dǎo)體線圈 a 平放在水平桌面上，在 a 的正上方固定一豎直螺線管 b，二者軸線 重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動(dòng)變阻器的滑片 P 向上滑動(dòng)，下 列表述正確的是（　　）
A．線圈 a 中將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流
B．穿過線圈 a 的磁通量變大
C．線圈 a 有收縮的趨勢(shì)
D．線圈 a 對(duì)水平桌面的壓力 F 將變小

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

5．如圖所示，長(zhǎng)L=4m的粗糙水平桌面AB距地面高度H=1.25m，在桌面右側(cè)的地面上有一深坑，其邊緣CD水平間距dCD=$\frac{2}{3}$m，O點(diǎn)在B點(diǎn)的正下方，OC間距dOC=$\frac{4}{3}$m，兩物體分別靜置在A，B兩點(diǎn)．現(xiàn)用F=8N的水平恒力推m1使其向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段距離后撤去F，m1運(yùn)動(dòng)到B處于m2發(fā)生彈性正碰（碰撞時(shí)間極短）．已知m1=2kg，m2=1kg，m1與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，且空氣阻力不計(jì)，m1，m2均可視為質(zhì)點(diǎn)，g=10m/s2．
（1）若m2恰能從C點(diǎn)掉入深坑，求碰后瞬間m2的速度大��；
（2）若要是m2能掉入深坑，求F作用的距離應(yīng)滿足什么條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．一根足夠長(zhǎng)的空心銅管豎直放置，使一枚直徑略小于銅管內(nèi)徑、質(zhì)量為m0的圓柱形強(qiáng)磁鐵從管內(nèi)某處由靜止開始下落，如圖所示，它不會(huì)做自由落體運(yùn)動(dòng)，而是非常緩慢地穿過銅管，在銅管內(nèi)下落時(shí)的最大速度為v0．強(qiáng)磁鐵在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不與銅管內(nèi)壁發(fā)生摩擦，空氣阻力也可以忽略．產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是變化的磁場(chǎng)在銅管內(nèi)激發(fā)出了渦流，渦流反過來又對(duì)強(qiáng)磁鐵產(chǎn)生了很大的阻力．雖然該情景中渦流的定量計(jì)算非常復(fù)雜，我們可以認(rèn)為強(qiáng)磁鐵下落過程中，銅管中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與強(qiáng)磁鐵下落的速度成正比且強(qiáng)磁鐵周圍銅管的有效電阻是恒定的．已知重力加速度為g，對(duì)下述問題進(jìn)行分析．
（1）求圖中的強(qiáng)磁鐵達(dá)到最大速度后銅管的熱功率P0；
（2）如果在圖中強(qiáng)磁鐵的上面粘一個(gè)質(zhì)量為m1的絕緣橡膠塊，則強(qiáng)磁鐵下落的最大速度v1是多大？
（3）若在圖中，質(zhì)量為m0的強(qiáng)磁鐵從靜止下落，經(jīng)過時(shí)間t后達(dá)到最大速度v0，求此過程強(qiáng)磁鐵的下落高度h．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，間距L=lm的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌左側(cè)水平，右側(cè)與水平面成θ=37°（sin37°=0.6、cos37°=0.8），兩部分導(dǎo)軌平滑連接，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌右端連有R=0.5Ω的電阻，空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．t=0時(shí)刻，有一質(zhì)量m=lkg、電阻r=0.5Ω的金屬棒以v0=10m/s的初速度從導(dǎo)軌上某一位置PP′開始沿導(dǎo)軌向右滑行，同時(shí)對(duì)金屬棒施加一個(gè)水平向右且垂直于金屬棒的外力F，使金屬棒做加速度大小為2m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)．已知金屬棒垂直于導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好，PP′距離水平導(dǎo)軌右端d=9m．在t=ls時(shí)撤去外力F，從撤去外力開始到金屬桿運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為4J，g取10m/s2，求：
（1）金屬桿能達(dá)到的距水平導(dǎo)軌的最大高度；
（2）從撤去外力開始到金屬棒運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中，通過電阻R的電量q．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．下列說法正確的是（　　）
A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度的大小一定改變
B．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度一定是變化的
C．物體在恒力作用下，不可能做曲線運(yùn)動(dòng)
D．曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向不斷改變，因而是變速運(yùn)動(dòng)

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