如圖所示，豎直放置的光滑圓弧面AB與光滑的凹槽BbcC平滑銜接，CD為光滑的直軌道．質(zhì)量為m=1kg的小鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）自圓弧的A點(diǎn)由靜止開始滑下，A、B兩點(diǎn)的高度差h=0.45m，小鐵塊運(yùn)動到B點(diǎn)后水平滑上質(zhì)量為M=2kg的小車，小車的長度為L=0.65m，小鐵塊與小車的動摩擦因素?=0.5，小車的最右端與凹槽右端Cc的水平距離為S=0.7m，小車與凹槽右端Cc碰撞后立刻靜止，并與Cc粘合在一起不再分離．g=10m/s2．
求（1）小鐵塊運(yùn)動到B點(diǎn)的速度大小v0
（2）小車與凹槽右端Cc即將碰撞前的速度大小v
（3）小鐵塊自靜止開始到滑離小車的運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功Wf．
（1）設(shè)小鐵塊由A運(yùn)動到B點(diǎn)的速度為v0，由動能定理有：
mgh=
1
2
m
v20

解得：v0=3m/s
（2）設(shè)小鐵塊滑上小車后具有共同速度v1，由動量守恒定律有
mv0=（M+m）v1
解得：v1=1m/s
在該過程中，設(shè)小車的位移為s1，由動能定理有
μmgs1=
1
2
M
v21

解得s1=0.2s＜s，可知小車還沒到達(dá)凹槽右端
設(shè)小鐵塊在此過程的位移為s2，由動能定理有
-μmgs2=
1
2
m
v21
-
1
2
m
v20

解得s2=0.8m
小鐵塊與小車的位移之差△s=s2-s1=0.6m＜L，可知小鐵塊沒從小車上滑落．
綜合以上分析，小車與凹槽右端Cc端即將碰撞前的速度速度大小v=v1=1m/s．
（3）小鐵塊滑上小車到與小車具有共同速度過程克服摩擦力做的功為W1，有
W1=μmgs2=4J
從小車與Cc端碰撞到小鐵塊離開小車的過程中小鐵塊克服摩擦力做的功為W2，
W2=μmg（L-△s）=0.25J
所以小鐵塊自靜止開始到滑離小車的運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功
Wf=W1+W2=4.25J
答：
（1）小鐵塊運(yùn)動到B點(diǎn)的速度大小v0是3m/s．
（2）小車與凹槽右端Cc即將碰撞前的速度大小v是1m/s．
（3）小鐵塊自靜止開始到滑離小車的運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功Wf是4.25J．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖（a）所示，左側(cè)為某課外活動小組設(shè)計(jì)的某種速度選擇裝置（圖（b）為它的立體圖），由水平轉(zhuǎn)軸及兩個(gè)薄盤N1、N2構(gòu)成，兩盤面平行且與轉(zhuǎn)軸垂直，相距為L，兩盤面間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，盤上各開一狹縫，兩狹縫夾角可調(diào)；右側(cè)為長為d的水平桌面，水平桌面的右端有一質(zhì)量為m絕緣小球B，用長也為d的不可伸長的細(xì)線懸掛，B對水平桌面壓力剛好為零．今有電荷量為q，質(zhì)量也為m的另一帶電小球A沿水平方向射入N1狹縫，勻速通過兩盤間后通過N2的狹縫，并沿水平桌面運(yùn)動到右端與小球B發(fā)生碰撞，設(shè)A與B碰撞時(shí)速度發(fā)生交換．已知小球A與水平桌面間動摩擦因數(shù)為μ，求：
（1）小球A帶何種電及兩盤面間的電場強(qiáng)度E的大��；
（2）若要求小球A能與小球B相撞，那么當(dāng)小球A從N2中穿出時(shí)它的速度應(yīng)滿足什么條件；
（3）若兩狹縫夾角調(diào)為θ，盤勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向如圖（b），要使小球A與小球B碰撞后，B恰好做完整的圓周運(yùn)動，求薄盤轉(zhuǎn)動的角速度ω．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量為m的物體在豎直向上大小為F的恒力作用下減速上升了H，在這個(gè)過程中，下列說法中錯(cuò)誤的是（　�。�
A．物體的動能減少了FH
B．物體的重力勢能增加了mgH
C．物體的機(jī)械能增加了FH
D．物體重力勢能的增加大于動能的減少

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，把質(zhì)量為m的石塊從高h(yuǎn)處以θ角斜向上方拋出，初速度為v0．不計(jì)空氣阻力，石塊落地時(shí)速度v的大小與下列哪些物理量有關(guān)（　　）
①石塊的質(zhì)量②石塊初速度的大小
③石塊初速度的仰角④石塊拋出時(shí)的高度．
A．②④B．①②C．①④D．②③④

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量為m的物體靜止在水平地面上，起重機(jī)將其豎直吊起，上升高度為h時(shí)，物體的速度為v0此過程中（　�。�
A．重力對物體做功為
1
2
mv2
B．起重機(jī)對物體做功為mgh
C．合外力對物體做功為
1
2
mv2
D．合外力對物體做功為
1
2
mv2+mgh

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，將兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q分別固定于豎直線上的A、B兩點(diǎn)，AB間距離為2d．EF為AB的中垂線．將質(zhì)量為m、電荷量為+q（可視為質(zhì)點(diǎn)且不影響原電場的分布）的帶電小球固定在可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動的絕緣細(xì)桿的一端．從小球位于最高點(diǎn)C處由靜止釋放，已知OC=
d
2
小球經(jīng)過F點(diǎn)時(shí)速度為v，重力加速度為g，不計(jì)細(xì)桿重力和摩擦阻力，求：
（1）C、F間的電勢差UCF．
（2）小球經(jīng)過最低點(diǎn)D點(diǎn)的速度大小．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖在水平地面上固定一傾角為30°的光滑絕緣斜面，斜面處于電場強(qiáng)度大小為1000N/C、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場中，一勁度系數(shù)為100N/m的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)．一質(zhì)量為1kg、帶正電電量為5X10-3C的滑塊從距離彈簧上端為5cm處靜止釋放，滑塊在運(yùn)動過程中電量保持不變，設(shè)滑塊與彈簧接觸過程沒有機(jī)械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小g=10m/s2．
（1）求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間t
（2）若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動的整個(gè)過程中最大速度大小為
2
m/s，求滑塊從靜止釋放到速度最大過程中彈簧的彈力所做的功W．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，A1D是水平面，AC是傾角為45°的斜面，小物塊從A點(diǎn)由靜止釋放沿ACD滑動，到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度剛好為零．將上述過程改作平拋運(yùn)動，小明作了以下三次嘗試，物塊最終也能到達(dá)D點(diǎn)：第一次從A點(diǎn)以水平初速度v1向右拋出物塊，其落點(diǎn)為斜面AC的中點(diǎn)B；第二次從A點(diǎn)以水平初速度v2向右拋出物塊，其落點(diǎn)為斜面的底端C；第三次從A點(diǎn)以水平初速度v3向右拋出物塊，其落點(diǎn)剛好為水平面上的D點(diǎn)．已知∠AA1C=90°，長度A1C=CD，物塊與斜面、水平面之間的動摩擦因數(shù)均相同，經(jīng)C點(diǎn)的速率不變．求
（1）物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）初速度之比v1：v2：v3；
（3）物塊落到B、C兩點(diǎn)前瞬時(shí)速度vB、vC大小比值．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，傾角為37°的光滑斜面與動摩擦因素u=0.5的水平面平滑相連于B點(diǎn)，將一勁度系數(shù)k=500N/m的輕質(zhì)彈簧的一端固定在光滑斜面的固定板上，固定板中央留有小孔，平行于斜面的細(xì)線穿過固定板的小孔和彈簧后跨過定滑輪將小物塊和大物塊連接，小物塊與彈簧接觸但不相連，小物塊質(zhì)量m=5kg，大物塊質(zhì)量M=6kg，水平軌道上固定一相同的輕質(zhì)彈簧，自然狀態(tài)下，彈簧右端位于C點(diǎn)，初始時(shí)刻兩物塊靜止，小物塊位于A點(diǎn)．已知lAB=0.1m，lBC=0.06m，重力加速度g取10m/s2．現(xiàn)小球與細(xì)線突然斷開，求：
（1）細(xì)線未斷時(shí)，輕質(zhì)彈簧的形變量x1；
（2）在彈簧彈性限度內(nèi)，物塊與水平面上的彈簧接觸并擠壓彈簧，當(dāng)該彈簧獲得與斜面上的彈簧在細(xì)線剛斷開時(shí)相同的彈性勢能時(shí)，小物塊的速度v；
（3）彈簧彈性勢能Ep與形變量x滿足關(guān)系Ep=
1
2
kx2，試確定小物塊的最終位置．

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