【題目】光滑水平平臺(tái)AB上有一根輕彈簧，一端固定于A，自然狀態(tài)下另一端恰好在B。平臺(tái)B端連接兩個(gè)內(nèi)壁光滑、半徑均為R=0.2m的1/4細(xì)圓管軌道BC和CD。D端與水平光滑地面DE相接。E端通過光滑小圓弧與一粗糙斜面EF相接，斜面與水平面的傾角θ可在0°≤θ≤75°范圍內(nèi)變化（調(diào)節(jié)好后即保持不變）。一質(zhì)量為m=0.1kg的小物塊（略小于細(xì)圓管道內(nèi)徑）將彈簧壓縮后由靜止開始釋放，被彈開后以v0=2m/s進(jìn)入管道。小物塊與斜面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為，取g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力

（1）求物塊過B點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)管道的壓力大小和方向；

（2）求θ取不同值時(shí)，在小物塊運(yùn)動(dòng)的全過程中產(chǎn)生的摩擦熱量Q與tanθ的關(guān)系式。

【答案】(1) 1N，方向豎直向上 (2) 當(dāng)0°≤θ≤30°， ；當(dāng)30°＜θ≤75°，

【解析】（1）設(shè)軌道對(duì)物塊的壓力豎直向下：

， 得F=1N

由牛頓第三定律，物塊對(duì)軌道的壓力大小為F’=1N，方向豎直向上。

（2）物塊到達(dá)DE時(shí)的速度為v：

，得m/s

沿斜面上滑：

物塊恰好能在斜面上保持靜止：

，θ=30°

則當(dāng)0°≤θ≤30°，滑塊在EF上停下后即保持靜止。

在EF上滑行，產(chǎn)生的摩擦熱量為

化簡(jiǎn)得J

當(dāng)30°＜θ≤75°，滑塊在EF上停下后返回，經(jīng)多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后，最終靜止于E點(diǎn)。

產(chǎn)生的摩擦熱量為J

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】如圖甲所示，一個(gè)100匝的正方形線圈，邊長(zhǎng)a=1m，電阻R=1Ω，線圈有一半的面積處在有理想邊界的磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，圖甲所示的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎较颍铝姓f法中正確的是

A. 在t=0.01s時(shí)線圈中的電流為零

B. 在t=0到t=0.005s內(nèi)線圈中有順時(shí)針方向的電流

C. 線圈中電動(dòng)勢(shì)的最大值為

D. 一個(gè)周期內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量為25π2J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=4kg的小車靜止放置在光滑水平面上，小車右端B點(diǎn)固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧自由端在C點(diǎn)，C到小車左端A的距離L=lm，質(zhì)量m=lkg的鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止放在小車的最左端A點(diǎn)，小車和鐵塊之間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，小車在F=l8N的水平拉力作用下水平向左運(yùn)動(dòng)。作用一段時(shí)間后撤去水平拉力，此時(shí)鐵塊恰好到達(dá)彈簧自由端C點(diǎn)。此后運(yùn)動(dòng)過程中彈簧最大壓縮量x=5cm，g取10m/s2，求：

（1）水平拉力F的作用時(shí)間及所做的功；

（2）撤去F后彈簧的最大彈性勢(shì)能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】場(chǎng)致發(fā)射顯微鏡的構(gòu)造如圖所示：一根尖端直徑約為100nm的針，位于真空玻璃球泡的中心，球的內(nèi)表面涂有熒光材料導(dǎo)電膜，在膜與針之間加上如圖所示的高電壓，使針尖附近的電場(chǎng)高達(dá)，電子就被從針尖表面拉出并加速到達(dá)涂層，引起熒光材料發(fā)光。這樣，在熒光屏上就看到了針尖的某種像（針尖表面的發(fā)射率圖像），如分辨率足夠高，還可以分辨出針尖端個(gè)別原子的位置。但由于電子波的衍射，會(huì)使像模糊影響分辨率。將電極方向互換，并在玻璃泡中充進(jìn)氦氣，則有氦離子產(chǎn)生打到熒光屏上，可使分辨率提高。以下判斷正確的是

A. 氦原子變成氦離子是在導(dǎo)電膜附近發(fā)生的

B. 電子從針尖到導(dǎo)電膜做勻加速運(yùn)動(dòng)

C. 電子或氦離子的撞擊使熒光材料的原子躍遷到了激發(fā)態(tài)

D. 分辨率提高是因?yàn)楹るx子的德布羅意波長(zhǎng)比電子的長(zhǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，MN和M/N/之間為一豎直方向的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)區(qū)，可對(duì)置于其中的物體產(chǎn)生一個(gè)豎直方向恒定的風(fēng)力。現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)斜向上拋出，小球?qū)⒀貓D示軌跡擊中P點(diǎn)。若將風(fēng)力等值反向，小球拋出時(shí)初速度不變，則可垂直于M/N/擊中M/N/上Q點(diǎn)（未畫出）。下列說法錯(cuò)誤的是

A. 開始時(shí)風(fēng)力豎直向下

B. 小球在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度

C. 小球在AP間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于在AQ間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

D. 在開始情況下，若僅增大小球質(zhì)量m，小球可能垂直擊中Q點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩物體在水平拉力作用下一起做勻速運(yùn)動(dòng)，C、D兩物體在水平拉力作用下一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)AB間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，B與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，CD間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ3，D與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ4，則可能正確的是（ ）

A. μ1=0、μ2=0、μ3=0、μ4=0；

B. μ1=0、μ2≠0、μ3≠0、μ4=0；

C. μ1≠0、μ2=0、μ3≠0、μ4=0；

D. μ1≠0、μ2≠0、μ3≠0、μ4≠0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在豎直平面內(nèi)有與平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從豎直平面的坐標(biāo)原點(diǎn)O處以某一速度拋出，已知小球經(jīng)y軸上的某點(diǎn)P點(diǎn)時(shí)速度最小，小球經(jīng)Q點(diǎn)時(shí)速度大小與O點(diǎn)的速度大小相同，且xQ=d，yQ=d，如圖所示。已知重力加速度為g，求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值

（2）若電場(chǎng)強(qiáng)度為(1)中所求的值，則

①小球從O點(diǎn)拋出時(shí)的初速度的大小

②小球再次經(jīng)過x軸的坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】太空中在一些離其他恒星很遠(yuǎn)的、由三顆星體組成的三星系統(tǒng)，可忽略其他星體對(duì)它們的引力作用。已觀測(cè)到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：一種是直線三星系統(tǒng)A（三顆星體始終在一條直線上)；另一種是三角形三星系統(tǒng)(三顆星體位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上)，已知某直線三星系統(tǒng)A每顆星體的質(zhì)量均為m，相鄰兩顆星體中心間的距離都為R；某三角形三星系統(tǒng)B的每顆星體的質(zhì)量恰好也均為m，且三星系統(tǒng)A外側(cè)的兩顆星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期和三星系統(tǒng)B每顆星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，引力常量為G，則( )

A. 三星系統(tǒng)B的運(yùn)動(dòng)周期為

B. 三星系統(tǒng)A外側(cè)兩顆星體運(yùn)動(dòng)的角速度大小為

C. 三星系統(tǒng)A外側(cè)兩顆星體運(yùn)動(dòng)的線速度大小為

D. 三星系統(tǒng)B任意兩顆星體中心間的距離為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，電源E的電動(dòng)勢(shì)為3.2V，電阻R的阻值為30Ω，小燈泡L的額定電壓為3.0V，額定功率為4.5W。當(dāng)電鍵S接位置1時(shí)，電壓表的讀數(shù)為3V，那么當(dāng)電鍵S接到位置2時(shí)，小燈泡L

A. 比正常發(fā)光略亮 B. 正常發(fā)光

C. 有可能被燒壞 D. 很暗，甚至不亮

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