【題目】如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量的帶有圓弧軌道的小車，車的上表面是一段長(zhǎng)的粗糙水平軌道，水平軌道左側(cè)連一半徑的光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在點(diǎn)相切．車右端固定一個(gè)尺寸可以忽略、處于鎖定狀態(tài)的壓縮彈簧，一質(zhì)量的小物塊緊靠彈簧放置，小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)．整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將彈簧解除鎖定，小物塊被彈出，恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)．取，求：

（1）解除鎖定前彈簧的彈性勢(shì)能；

（2）小物塊第二次經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的速度大��；

（3）小物塊與車最終相對(duì)靜止時(shí)，它距點(diǎn)的距離．

【答案】（1）；（2）；（3）．

【解析】

（1）平板車和小物塊組成的系統(tǒng)，水平方向動(dòng)量守恒，根據(jù)系統(tǒng)的水平方向動(dòng)量守恒和能量守恒求解解除鎖定前彈簧的彈性勢(shì)能；
（2）小物塊從最高點(diǎn)下滑到O′的過程中，系統(tǒng)水平動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，由兩大守恒定律結(jié)合求解小物塊第二次經(jīng)過O′點(diǎn)時(shí)的速度大��；
（3）對(duì)全過程，根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒求出平板車和小物塊的共同的速度，由能量守恒求解物塊與車最終相對(duì)靜止時(shí)距O′點(diǎn)的距離；

（1）平板車和小物塊組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，故小物塊到達(dá)圓弧最高點(diǎn)A時(shí)，二者的共同速度；

設(shè)彈簧解除鎖定前的彈性勢(shì)能為，上述過程中由能量轉(zhuǎn)換和守恒，

則有：，代入數(shù)據(jù)得：；

（2）設(shè)物塊第二次經(jīng)過時(shí)的速度大小為，此時(shí)平板車的速度大小為，研究小物塊在圓弧面上下滑過程，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒有：


聯(lián)立式可得，將已知條件代入解得；

（3）最終平板車和小物塊相對(duì)靜止時(shí)，二者的共同速度為0，設(shè)小物塊相對(duì)平板車滑動(dòng)的總路程為s，對(duì)系統(tǒng)由功能關(guān)系有，代入數(shù)據(jù)解得：，小的塊最終靜止在點(diǎn)右側(cè)，它距點(diǎn)的距離為。

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】目前我省交警部門開展的“車讓人”活動(dòng)深入人心，不遵守“車讓人”的駕駛員將受到罰款、扣分的嚴(yán)厲處罰，如圖所示，以8m/s勻速行駛的汽車即將通過路口，有一老人正在過人行橫道，此時(shí)汽車的車頭距離停車線8m。該車減速時(shí)的加速度大小為5m/s2。則下列說法中正確的是（ ）

A．如果駕駛員立即剎車制動(dòng)，則t=2s時(shí)，汽車離停車線的距離為2m

B．如果在距停車線6m處開始剎車制動(dòng)，汽車能在停車線處剎住停車讓人

C．如果駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為0.4s，汽車剛好能在停車線處剎住停車讓人

D．如果駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為0.2s，汽車剛好能在停車線處剎住停車讓人

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B放在同一水平面上，同時(shí)由靜止開始從同一位置沿相同方向做直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示。對(duì)A、B運(yùn)動(dòng)情況的分析，下列說法正確的是

A. A,B加速時(shí)的加速度大小之比為2:1

B. A,B減速時(shí)的加速度大小之比為1:1

C. 在t＝5t0時(shí)，A、B相距最遠(yuǎn)

D. 在t＝6t0時(shí)，A、B相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】從同一高度的平臺(tái)上用相同的速率拋出質(zhì)量相同的兩個(gè)小球．球豎直上拋，球平拋，不計(jì)空氣阻力，則（ ）

A. 落地前瞬間兩球的動(dòng)量相同

B. 落地前瞬間兩球的動(dòng)能相同

C. 落地前瞬間重力做功的瞬時(shí)功率相同

D. 從拋出到落地過程中，兩球受到的沖量相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】矩形滑塊由不同材料的上、下兩層粘在一起組成，將其放在光滑的水平面上，如圖所示．質(zhì)量為的子彈以速度水平射向滑塊．若射擊上層，則子彈剛好不穿出；如圖甲所示：若射擊下層，整個(gè)子彈剛好嵌入，如圖乙所示．則比較上述兩種情況比較，以下說法正確的是：（ ）

A. 兩次子彈對(duì)滑塊做功一樣多

B. 兩次滑塊所受沖量一樣大

C. 子彈擊中上層過程中產(chǎn)生的熱量多

D. 子彈嵌入下層過程中對(duì)滑塊做功多

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，邊長(zhǎng)為L的正六邊形abcdef中，存在垂直該平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．a點(diǎn)處的粒子源發(fā)出大量質(zhì)量為m、電荷量為+q的同種粒子，粒子的速度大小不同，方向始終垂直ab邊且與磁場(chǎng)垂直，不計(jì)粒子的重力，當(dāng)粒子的速度為v時(shí)，粒子恰好經(jīng)過b點(diǎn)，下列說法正確的是（ ）

A. 速度小于v的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

B. 經(jīng)過c點(diǎn)的粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為L

C. 經(jīng)過d點(diǎn)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

D. 速度大于2v 的粒子一定打在cd邊上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩球質(zhì)量均為m。固定在輕彈簧的兩端，分別用細(xì)繩懸于O點(diǎn)，其中球A處在光滑豎直墻面和光滑水平墻面的交界處，已知兩球均處于平衡狀態(tài)，OAB恰好構(gòu)成一個(gè)正三角形，則下列說法正確的是重力加速度為　　

A. 球A可能受到四個(gè)力的作用

B. 彈簧對(duì)球A的彈力大于對(duì)球B的彈力

C. 繩OB對(duì)球B的拉力大小一定小于mg

D. 繩OA對(duì)球A的拉力大小等于或小于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面坐標(biāo)系xOy的第一象限有垂直xOy面向外的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，大小分別為B和E；第四象限有垂直xOy面向里的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，大小也為E；第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置的半徑為R的半圓軌道，軌道最高點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O相切，最低點(diǎn)與絕緣光滑水平面相切于N，一質(zhì)量為m的帶電小球從y軸上(y＞0)的P點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入第一象限后做圓周運(yùn)動(dòng)，恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，過N點(diǎn)水平進(jìn)入第四象限，并在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)(已知重力加速度為g)．

(1)判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量；

(2)P點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)O至少多高；

(3)若該小球以滿足(2)中OP最小值的位置和對(duì)應(yīng)速度進(jìn)入第一象限，通過N點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)時(shí)間t＝2小球距坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離s為多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，將橡皮條的一端固定在水平木板的A點(diǎn)，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套。實(shí)驗(yàn)中先用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條，將結(jié)點(diǎn)拉伸到某一位置O，如圖所示。再只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到與前面相同的位置兩組同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別如圖乙、丙所示。則下列說法正確的是　　

A. 兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)

B. 兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力方向夾角越大誤差越小

C. 兩組同學(xué)的數(shù)據(jù)，丙圖更符合實(shí)際情況

D. 橡皮筋對(duì)O點(diǎn)的拉力是合力，兩測(cè)力計(jì)對(duì)O點(diǎn)的拉力是分力

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