【題目】如圖所示，一小車上表面由粗糙的水平部分AB和光滑的半圓弧軌道BCD組成，小車緊靠臺階靜止在光滑水平地面上，且左端與光滑圓弧形軌道MN末端等高，圓弧形軌道MN末端水平．一質(zhì)量為m=1kg的小物塊P從距圓弧形軌道MN末端高為h=1.8m處由靜止開始滑下，若物塊P在半圓弧軌道BCD上經(jīng)過一次往返運動（運動過程中物塊始終不脫離軌道），最終相對小車靜止在小車水平部分AB的中點。已知AB長為L=4m，小車的質(zhì)量為M=2kg，取重力加速度g=10m/s2．

(1)求物塊P在軌道MN末端時速度大小？

(2)求P物體相對半圓弧軌道BCD靜止時的速度為多少？

(3)求小車上表面的滑動摩擦因數(shù)為多少？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1) 對物塊P的下滑過程，由機械能守恒列方程即可求解；

(2) 物塊p與小車相對靜止時，共同速度為，系統(tǒng)水平方向動量守恒列方程求解；

(3) 物塊p從開始運動到與小車相對靜止過程，由功能關系對系統(tǒng)列方程求解。

(1)對物塊P的下滑過程，由機械能守恒得：

解得：；

(2) 物塊p與小車相對靜止時，共同速度為，系統(tǒng)水平方向動量守恒，

解得：；

(3) 物塊p從開始運動到與小車相對靜止過程，由功能關系得：

解得：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個物體A和B的質(zhì)量均為m，其中物體A置于光滑水平臺上，物體B 穿在光滑豎直桿上，桿與平臺有一定的距離，A、B 兩物體通過不可伸長的輕繩連接跨過臺面邊緣的光滑小定滑輪，繩保持與臺面平行．現(xiàn)由靜止釋放兩物體，當物體B下落h時，物體B的速度為2v，物體A速度為v.關于此過程下列說法正確的是(重力加速度為 g)( )

A. 該過程中物體B的機械能損失了

B. 該過程中物體B的機械能損失了mgh

C. 物體 A 在臺面上滑動的距離為h

D. 該過程中繩對系統(tǒng)做功為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕彈簧的一端固定在傾角為θ=300的光滑斜面的底部，另一端和質(zhì)量m為的小物塊a相連，質(zhì)量為m的小物塊b緊靠a靜止在斜面上，此時彈簧的壓縮量為x0 ，從某時刻開始，對b施加沿斜面向上的外力F，使b始終做勻加速直線運動。經(jīng)過一段時間后，物塊a、b分離；再經(jīng)過同樣長的時間，b距其出發(fā)點的距離恰好也為x0 ,彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g 。則（ ）

A. 彈簧的勁度系數(shù)

B. 彈簧恢復原長時物塊a、b恰好分離

C. 物塊b的加速度為

D. 拉力F的最小值為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為提高冰球運動員的加速能力，教練員在冰面上與起跑線距離s0和s1（s1＜s0）處分別設置一個擋板和一面小旗，如圖所示．訓練時，讓運動員和冰球都位于起跑線上，教練員將冰球以速度v0擊出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板：冰球被擊出的同時，運動員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗．訓練要求當冰球到達擋板時，運動員至少到達小旗處．假定運動員在滑行過程中做勻加速運動，冰球到達擋板時的速度為v1．重力加速度為g．求

（1）冰球與冰面之間的動摩擦因數(shù)；

（2）滿足訓練要求的運動員的最小加速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律”的實驗中，保持小車質(zhì)量一定時，驗證小車加速度a與合力F的關系。

①除了電火花計時器、小車、砝碼、砝碼盤、細線、附有定滑輪的長木板、墊木、導線及開關外，在下列器材中必須使用的有________ （選填選項前的字母）。

A.220V、50Hz的交流電源

B.電壓可調(diào)的直流電源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平（附砝碼）

②為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，以下操作正確的是________。

A.調(diào)整長木板上滑輪的高度使細線與長木板平行

B.在調(diào)整長木板的傾斜度平衡摩擦力時，應當將砝碼和砝碼盤通過細線掛在小車上

C.在調(diào)整長木板的傾斜度平衡摩擦力時，應當將穿過打點計時器的紙帶連在小車上

③已知實驗中打點計時器的打點周期為0.02s，得到的記錄紙帶如圖乙所示，圖中的點為記數(shù)點，在每兩相鄰的記數(shù)點間還有4個點沒有畫出，由此得D點的速度為________m/s，小車加速度的大小a=________m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。

圖乙

④在本實驗中認為細線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力mg，已知三位同學利用實驗數(shù)據(jù)做出的a-F圖像如圖丙中的1、2、3所示。下列分析正確的是________（選填選頊前的字母）。

A.出現(xiàn)圖線1的原因可能是沒有平衡摩擦力

B.出現(xiàn)圖線2的原因可能是砝碼和砝碼盤的質(zhì)量不合適

C.出現(xiàn)圖線3的原因可能是在平衡摩擦力時長木板的傾斜度過大

⑤在本實驗中認為細線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力mg，由此造成的誤差是________（選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）。設拉力的真實值為F真，小車的質(zhì)量為M，為了使，應當滿足的條件是<______%（保留二位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，可視為質(zhì)點的小物塊質(zhì)量為m=0.1Kg，以一定的速度在光滑水平平臺上向右運動，從平臺右側(cè)A點滑出后做平拋運動，恰好沿固定在豎直平面內(nèi)、半徑R=1.0m的圓弧形軌道BCD的B點的切線方向進入軌道，物塊從軌道上D點飛出又回到圓弧形軌道BCD中，且不會從B點飛出，最終物塊恰好靜止在C點。已知C點為圓弧形軌道的最低點，A點、圓形軌道的圓心O和軌道上的D點這三個點在同一水平線上，軌道BC部分光滑、CD部分粗糙，A、B之間的高度差h=0.6m。不計空氣阻力，g取10m／s2，計算結(jié)果均要求保留兩位有效數(shù)字。求：

(1)A、B之間的水平距離；

(2)小物塊第一次運動到C點時，對圓弧形軌道的壓力大��；

(3)小物塊在圓弧形軌道內(nèi)運動過程中克服摩擦力所做的總功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)點O振動形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t時刻的波形圖如圖甲所示，當波傳到x＝3 m處的質(zhì)點P時開始計時，質(zhì)點P的振動圖象如圖乙所示，則（ ）

A．該波的頻率為25 Hz

B．該波的傳播速度為2 m/s

C．質(zhì)點O開始振動時沿y軸正方向

D．從t時刻起，經(jīng)過0．015 s，質(zhì)點P將回到平衡位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一物體m受到一個撞擊力后沿不光滑斜面向上滑動，如圖所示，在滑動過程中，物體m受到的力是： ( )

A. 重力、沿斜面向上的沖力、斜面的支持力

B. 重力、沿斜面向下的滑動摩擦力、斜面的支持力

C. 重力、沿斜面向上的沖力、沿斜面向下的滑動摩擦力

D. 重力、沿斜面向上的沖力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究勻變速直線運動的實驗中得到一條如圖所示紙帶，已知相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.1s，x1=3.50cm，x2=5.30cm，

（1）請計算打計數(shù)點1時紙帶的速度填入表格________

算出小車經(jīng)過各計數(shù)點瞬時速度如下：

計數(shù)點序號

1

2

3

4

5

6

計數(shù)點對應的時刻（s）

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

通過計數(shù)點的速度（m/s）

0.62

0.81

1.00

1.15

1.34

（2）為了計算加速度，合理的方法是：___________

A.根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度用公式算出加速度

B.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v－t圖，量出其傾角θ，由公式a = tanθ求出加速度

C.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v－t圖，由圖線上相距較遠的兩點所對應的速度、時間，用公式算出加速度

D.依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度

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