質(zhì)量為M的小車置于水平面上．小車的上表面由1/4圓弧和平面組成，車的右端固定有一不計質(zhì)量的彈簧，圓弧AB部分光滑，半徑為R，平面BC部分粗糙，長為l，C點右方的平面光滑．滑塊質(zhì)量為m，從圓弧最高處A無初速下滑（如圖），與彈簧相接觸并壓縮彈簧，最后又返回到B相對于車靜止．求：
（1）BC部分的動摩擦因數(shù)μ；
（2）彈簧具有的最大彈性勢能；
（3）當(dāng)滑塊與彈簧剛分離時滑塊和小車的速度大�。�
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（1）滑塊與小車初始狀態(tài)為靜止，末狀態(tài)滑塊相對小車靜止，即兩者共速且速度為0，
據(jù)能量守恒：
mgR=μmg?2l，
∴μ=
R
2l

（2）彈簧壓縮到最大形變量時，滑塊與小車又一次共速，且速度均為0，此時據(jù)能量守恒，
彈簧的彈性勢能EP=mgR-μmgl=
mgR
2

（3）彈簧與滑塊分離的時候，彈簧的彈性能為0，設(shè)此時滑塊速度為v1，小車速度為v2據(jù)能量守恒有：
EP=
1
2
m
v21
+
1
2
M
v22

  又因為系統(tǒng)動量守恒，有：mv1-Mv2=0
解得：v1=
MRg
M+m

v2=
m
M
MRg
M+m

答：（1）BC部分的動摩擦因數(shù)μ=
R
2l
；
（2）彈簧具有的最大彈性勢能是
mgR
2
；
（3）當(dāng)滑塊與彈簧剛分離時滑塊和小車的速度大小分別是v1=
MRg
M+m
，v2=
m
M
MRg
M+m
．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖甲所示的滴水法測量一小車在斜面上運(yùn)動時的加速度．實驗過程如下：在斜面上鋪上白紙，用圖釘釘住；把滴水計時器固定在小車的末端；調(diào)節(jié)滴水計時器的滴水速度，使其每0．2s滴一滴（以滴水計時器內(nèi)盛滿水為準(zhǔn)）；在斜面頂端放置一淺盤，把小車放在斜面頂端，把調(diào)好的滴水計時器盛滿水，使水滴能滴人淺盤內(nèi)；隨即在撤去淺盤的同時放開小車，于是水滴在白紙上留下標(biāo)志小車運(yùn)動規(guī)律的點跡；小車到達(dá)斜面底端時立即將小車移開．

圖乙為實驗得到的一條紙帶，用刻度尺量出相鄰點之間的距離是，，，，，cm。試問：

①滴水計時器的計時原理與課本上介紹的                   計時原理類似。

②關(guān)于該實驗，以下說法正確的是：

         A．本實驗將木板傾斜的目的是為了平衡小車在運(yùn)動過程中受到的摩擦力

        B．本實驗將木板傾斜的目的是為了使小車的重力沿斜面方向的分力大于小車所受的摩擦力，使小車作勻加速直線運(yùn)動

         C．小車的質(zhì)量越大，小車向下運(yùn)動的加速度越大

         D．本實驗還需要用到秒表，才能測出小車的加速度

③由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點5所代表時刻的瞬時速度=        m/s（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；若滴水的周期為T，則小車的加速度=            （用英文符號表示）。

（2）如圖所示，用游標(biāo)卡尺測量圓形物體的外徑，讀數(shù)為：              mm．

（3）．某同學(xué)做描繪小燈泡（額定電壓為3．8V，額定電流為0．32A）的伏安特性曲線實驗，實驗給定的實驗器材如下：（本實驗要求小燈泡的電壓從零開始調(diào)至額定電壓）

直流電源的電動勢為4V，內(nèi)阻不計

電壓表V（量程4V，內(nèi)阻約為5kΩ）、

        電流表A1（量程0．6A，內(nèi)阻約為4Ω）、

        電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約為1Ω）、

        滑動變阻器R1（0到1000Ω，0．5A）

        滑動變阻器R2（0到10Ω，2A）

        開關(guān)、導(dǎo)線若干。

①若該同學(xué)誤將電流表和電壓表接成如圖甲所示的電路，其他部分連接正確，接通

電源后，以下說法正確的是：

       A．小燈泡將發(fā)光

       B．小燈泡將不亮

       C．V表不會燒壞

       D．A表將會燒壞

②下列關(guān)于該實驗的說法，正確的是：

       A．實驗電路應(yīng)選擇圖乙中的電路圖（a）

       B．電流表應(yīng)選用A2

       C．滑動變阻器應(yīng)該選用R2

       D．若采用如圖乙（b）所示電路圖，實驗前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最右端

③該同學(xué)按照正確的電路圖和正確的實驗步驟，描出的伏安特性曲線如圖丙所示，從圖中可知小燈泡的阻值隨小燈泡兩端的電壓的增大而_   __（填增大、減小、先增大后減小、先減小后增大），當(dāng)給小燈泡加額定電壓3．2V時，此時小燈泡的發(fā)熱功率為        W（結(jié)果取2位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）（8分）某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖甲所示的滴水法測量一小車在斜面上運(yùn)動時的加速度．實驗過程如下：在斜面上鋪上白紙，用圖釘釘��；把滴水計時器固定在小車的末端；調(diào)節(jié)滴水計時器的滴水速度，使其每0．2s滴一滴（以滴水計時器內(nèi)盛滿水為準(zhǔn)）；在斜面頂端放置一淺盤，把小車放在斜面頂端，把調(diào)好的滴水計時器盛滿水，使水滴能滴人淺盤內(nèi)；隨即在撤去淺盤的同時放開小車，于是水滴在白紙上留下標(biāo)志小車運(yùn)動規(guī)律的點跡；小車到達(dá)斜面底端時立即將小車移開．

圖乙為實驗得到的一條紙帶，用刻度尺量出相鄰點之間的距離是，，，，，cm。試問：

①滴水計時器的計時原理與課本上介紹的                  計時原理類似。

②關(guān)于該實驗，以下說法正確的是：

          A．本實驗將木板傾斜的目的是為了平衡小車在運(yùn)動過程中受到的摩擦力

         B．本實驗將木板傾斜的目的是為了使小車的重力沿斜面方向的分力大于小車所受的摩擦力，使小車作勻加速直線運(yùn)動

          C．小車的質(zhì)量越大，小車向下運(yùn)動的加速度越大

          D．本實驗還需要用到秒表，才能測出小車的加速度

③由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點5所代表時刻的瞬時速度=        m/s（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；若滴水的周期為T，則小車的加速度=           （用英文符號表示）。

（2）（2分）如圖所示，用游標(biāo)卡尺測量圓形物體的外徑，讀數(shù)為：             mm．

 

（3）（8分）．某同學(xué)做描繪小燈泡（額定電壓為3．8V，額定電流為0．32A）的伏安特性曲線實驗，實驗給定的實驗器材如下：（本實驗要求小燈泡的電壓從零開始調(diào)至額定電壓）

直流電源的電動勢為4V，內(nèi)阻不計

電壓表V（量程4V，內(nèi)阻約為5kΩ）、

         電流表A1（量程0．6A，內(nèi)阻約為4Ω）、

         電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約為1Ω）、

         滑動變阻器R1（0到1000Ω，0．5A）

         滑動變阻器R2（0到10Ω，2A）

         開關(guān)、導(dǎo)線若干。

①若該同學(xué)誤將電流表和電壓表接成如圖甲所示的電路，其他部分連接正確，接通

電源后，以下說法正確的是：

        A．小燈泡將發(fā)光

        B．小燈泡將不亮

        C．V表不會燒壞

        D．A表將會燒壞

②下列關(guān)于該實驗的說法，正確的是：

        A．實驗電路應(yīng)選擇圖乙中的電路圖（a）

        B．電流表應(yīng)選用A2

        C．滑動變阻器應(yīng)該選用R2

        D．若采用如圖乙（b）所示電路圖，實驗前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最右端

③該同學(xué)按照正確的電路圖和正確的實驗步驟，描出的伏安特性曲線如圖丙所示，從圖中可知小燈泡的阻值隨小燈泡兩端的電壓的增大而_   __（填增大、減小、先增大后減小、先減小后增大），當(dāng)給小燈泡加額定電壓3．2V時，此時小燈泡的發(fā)熱功率為       W（結(jié)果取2位有效數(shù)字）。

 

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年廣東省四校高三上學(xué)期期末聯(lián)考（理綜）物理部分 題型：實驗題

（1）（8分）某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖甲所示的滴水法測量一小車在斜面上運(yùn)動時的加速度．實驗過程如下：在斜面上鋪上白紙，用圖釘釘�。话训嗡嫊r器固定在小車的末端；調(diào)節(jié)滴水計時器的滴水速度，使其每0．2s滴一滴（以滴水計時器內(nèi)盛滿水為準(zhǔn)）；在斜面頂端放置一淺盤，把小車放在斜面頂端，把調(diào)好的滴水計時器盛滿水，使水滴能滴人淺盤內(nèi)；隨即在撤去淺盤的同時放開小車，于是水滴在白紙上留下標(biāo)志小車運(yùn)動規(guī)律的點跡；小車到達(dá)斜面底端時立即將小車移開．

圖乙為實驗得到的一條紙帶，用刻度尺量出相鄰點之間的距離是，，，，，cm。試問：

①滴水計時器的計時原理與課本上介紹的                   計時原理類似。

②關(guān)于該實驗，以下說法正確的是：

          A．本實驗將木板傾斜的目的是為了平衡小車在運(yùn)動過程中受到的摩擦力

         B．本實驗將木板傾斜的目的是為了使小車的重力沿斜面方向的分力大于小車所受的摩擦力，使小車作勻加速直線運(yùn)動

          C．小車的質(zhì)量越大，小車向下運(yùn)動的加速度越大

          D．本實驗還需要用到秒表，才能測出小車的加速度

③由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點5所代表時刻的瞬時速度=        m/s（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；若滴水的周期為T，則小車的加速度=            （用英文符號表示）。

（2）（2分）如圖所示，用游標(biāo)卡尺測量圓形物體的外徑，讀數(shù)為：              mm．

 

（3）（8分）．某同學(xué)做描繪小燈泡（額定電壓為3．8V，額定電流為0．32A）的伏安特性曲線實驗，實驗給定的實驗器材如下：（本實驗要求小燈泡的電壓從零開始調(diào)至額定電壓）

直流電源的電動勢為4V，內(nèi)阻不計

電壓表V（量程4V，內(nèi)阻約為5kΩ）、

         電流表A1（量程0．6A，內(nèi)阻約為4Ω）、

         電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約為1Ω）、

         滑動變阻器R1（0到1000Ω，0．5A）

         滑動變阻器R2（0到10Ω，2A）

         開關(guān)、導(dǎo)線若干。

①若該同學(xué)誤將電流表和電壓表接成如圖甲所示的電路，其他部分連接正確，接通

電源后，以下說法正確的是：

        A．小燈泡將發(fā)光

        B．小燈泡將不亮

        C．V表不會燒壞

        D．A表將會燒壞

②下列關(guān)于該實驗的說法，正確的是：

        A．實驗電路應(yīng)選擇圖乙中的電路圖（a）

        B．電流表應(yīng)選用A2

        C．滑動變阻器應(yīng)該選用R2

        D．若采用如圖乙（b）所示電路圖，實驗前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最右端

③該同學(xué)按照正確的電路圖和正確的實驗步驟，描出的伏安特性曲線如圖丙所示，從圖中可知小燈泡的阻值隨小燈泡兩端的電壓的增大而_   __（填增大、減小、先增大后減小、先減小后增大），當(dāng)給小燈泡加額定電壓3．2V時，此時小燈泡的發(fā)熱功率為        W（結(jié)果取2位有效數(shù)字）。

 

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年山西省高三下學(xué)期第一次模擬考試物理卷 題型：實驗題

請完成以下兩個小題。

（1）用打點計時器做“測定勻變速直線運(yùn)動的加速度”實驗時，得到一條比較理想的紙帶，如圖，紙帶上的A、B、C、D、E、F是計數(shù)點(每5個連續(xù)計時點取一個計數(shù)點，計時點未在圖上畫出)，打點計時器是接在頻率為50Hz的低壓交流電源上，根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)可以求出：小車的加速度a ＝______ m/s2，小車在B點的速度vB ＝______m/s．

（2）某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線、，并測出間距d 。開始時讓木板置于處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運(yùn)動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0 ，以此表示滑動摩擦力的大小。再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動到處的時間。

①木板的加速度可以用、表示為=    ；為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是（一種即可）          。

② 改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實驗，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系。下列圖象能表示該同學(xué)實驗結(jié)果的是             。

③ 用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是           。

a.可以改變滑動摩擦力的大小

b.可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)

c.可以比較精確地測出滑動摩擦力的大小

d.可以獲得更大的加速度以提高實驗精度

 

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

請完成以下兩個小題。

（1）用打點計時器做“測定勻變速直線運(yùn)動的加速度”實驗時，得到一條比較理想的紙帶，如圖，紙帶上的A、B、C、D、E、F是計數(shù)點(每5個連續(xù)計時點取一個計數(shù)點，計時點未在圖上畫出)，打點計時器是接在頻率為50Hz的低壓交流電源上，根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)可以求出：小車的加速度a ＝______ m/s2，小車在B點的速度vB ＝______m/s．

（2）某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線、，并測出間距d 。開始時讓木板置于處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運(yùn)動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0 ，以此表示滑動摩擦力的大小。再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動到處的時間。

①木板的加速度可以用、表示為=    ；為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是（一種即可）          。

② 改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實驗，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系。下列圖象能表示該同學(xué)實驗結(jié)果的是            。

③ 用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是           。

a.可以改變滑動摩擦力的大小

b.可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)

c.可以比較精確地測出滑動摩擦力的大小

d.可以獲得更大的加速度以提高實驗精度

 

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