【題目】如圖所示，半徑為R的圓弧形光滑軌道AB固定在豎直面內(nèi)，軌道最低點B與水平面平滑連接，A點與圓心O在同一水平面上；一個連接有輕彈簧的物塊Q鎖定在水平面上的C點，彈簧自然伸長，左端與地面上的D點對齊，BD長為R。讓物塊P自A點正上方高R處由靜止釋放，物塊P從A點無碰撞地滑入圓弧軌道，之后與輕彈簧碰撞反彈，第二次到達(dá)圓弧軌道的B點時，對軌道的壓力是物塊P重力的3倍。已知P、Q兩物塊的質(zhì)量分別為m、2m，重力加速度為g，水平面上的D點左側(cè)粗糙，右側(cè)光滑。求：

(1)物塊P與水平地面間的動摩擦因數(shù)及彈簧被壓縮時具有的最大彈性勢能；

(2)如果解除物塊Q的鎖定，物塊P下滑后與彈簧相碰并粘連在一起，則此后P的速度為零時彈簧的彈性勢能和Q的速度為零時彈簧的彈性勢能分別為多大；

(3)如果解除物塊Q的鎖定，試分析物塊P下滑后被彈簧彈回，能否第二次到達(dá)B點，如果不能，物塊P會停在離B點多遠(yuǎn)的位置；如果能，物塊P到B點時對圓弧軌道的壓力為多大。

【答案】(1) ，；(2) ，0；(3)不能，

【解析】

(1)物塊P第二次到達(dá)B點時有

3mg-mg=

解得

物塊由靜止落下到第二次到達(dá)B點，根據(jù)動能定理有

解得

設(shè)彈簧被壓縮時具有的最大彈性勢能為，根據(jù)能量守恒有

(2)若解除物塊Q的鎖定，設(shè)物塊P滑到D點時的速度大小為v2，根據(jù)動能定理有

解得

當(dāng)P的速度為零時，設(shè)Q的速度為vQ，根據(jù)動量守恒有

解得

根據(jù)能量守恒，此時彈簧具有的彈性勢能為

當(dāng)Q的速度為零時，根據(jù)動量守恒可知，P的速度大小等于v2；根據(jù)能量守恒，彈簧的彈性勢能為零。

(3)設(shè)物塊P被彈開后，物塊P的速度大小為v3，物塊Q的速度大小為v4，根據(jù)動量守恒定律有

根據(jù)能量守恒定律有

解得

假設(shè)物塊P被反彈后不能到達(dá)B點，根據(jù)動能定理有：

解得

假設(shè)成立。

物塊P最后停下的位置離B點的距離為：

練習(xí)冊系列答案
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【題目】某興趣小組受“蛟龍?zhí)枴钡膯l(fā)，設(shè)計了一個測定水深的深度計。如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的汽缸，內(nèi)徑相同，長度均為L，內(nèi)部分別有輕質(zhì)薄活塞A、B，活塞密封性良好且可無摩擦地左右滑動，汽缸左端開口，通過A封有壓強為p0的氣體，汽缸右端通過B封有壓強為4p0的氣體。一細(xì)管連通兩汽缸，初始狀態(tài)A、B均位于汽缸最左端。該裝置放入水下后，通過A向右移動的距離可測定水的深度，已知外界大氣壓強為p0， p0相當(dāng)于10m高的水柱產(chǎn)生的壓強，不計水溫變化，被封閉氣體視為理想氣體，求：

①當(dāng)活塞A向右移動時，水的深度；

②該深度計能測量的最大水深。

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【題目】如圖，位于水平面的圓盤繞過圓心O的豎直轉(zhuǎn)軸做圓周運動，在圓盤上有一質(zhì)量為m的小木塊，距圓心的距離為, 木塊與圓盤間的最大靜摩擦力為壓力的k倍，在圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增大的過程中，下列說法正確的是 ( )

A.小木塊滑動時，沿切線方向滑離圓盤

B.小木塊受重力、支持力和向心力

C.小木塊獲得的最大動能為

D.小木塊所受摩擦力提供向心力，始終指向圓心，故不對其做功

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【題目】如圖所示，電源電動勢，內(nèi)阻，電阻， . 間距 d =0.2m 的兩平行金屬板水平放置，板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度 B＝1T 的勻強磁場．閉合開關(guān) S，板間電場視為勻強電場，將一帶正電的小球以初速度 v＝0.1 m/s 沿兩板間中線水平射入板間．設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為 ，忽略空氣對小球的作用， 取 ，求：

(1)當(dāng)時，電阻消耗的電功率是多大？

(2)若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運動并與板相碰，碰時速度與初速度的夾角為 60°，則是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一列簡諧橫波沿x軸傳播時在t＝0時刻的波形圖，此時質(zhì)點M離開平衡位置的位移為y＝3cm，x＝4m處的質(zhì)點的振動方程為y＝－5sin（）cm。則下列說法正確的是（　�。�

A.波沿x軸正方向傳播

B.波傳播的速度大小為8m/s

C.t＝1.5s時刻，M點的位移為y＝－3cm

D.從t＝0時刻開始，M點第一次到達(dá)波峰所用的時間大于0.125s

E.平衡位置為x＝4m的質(zhì)點比x＝8m的質(zhì)點振動超前0.5s

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【題目】如圖(a)所示，質(zhì)量為2m的長木板，靜止地放在光滑的水平面上，另一質(zhì)量為m的小鉛塊（可視為質(zhì)點）以水平速度v0滑上木板左端，恰能滑至木板右端且與木板保持相對靜止，鉛塊運動中所受的摩擦力始終不變。若將木板分成長度與質(zhì)量均相等（即m1= m2= m）的兩段1、2后緊挨著放在同一水平面上，讓小鉛塊以相同的初速度v0由木板1的左端開始運動，如圖(b)所示，則下列說法正確的是（　�。�

A.小鉛塊將從木板2的右端滑離木板

B.小鉛塊滑到木板2的右端與之保持相對靜止

C.(a)、(b)兩種過程中摩擦產(chǎn)生的熱量相等

D.(a)過程產(chǎn)生的摩擦熱量大于(b)過程摩擦產(chǎn)生的熱量

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【題目】如圖所示，在光滑的水平支撐面上，有A、B兩個小球，A球動量為10 kg·m/s，B球動量為12 kg·m/s，A球追上B球并相碰，碰撞后，A球動量變?yōu)?/span>8 kg·m/s，方向沒變，則A、B兩球質(zhì)量的比值為（　�。�

A.0.5B.0.6

C.0.65D.0.75

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【題目】噴墨打印機(jī)的簡化模型如圖所示，墨計微滴（重力不計）從墨盒噴出，經(jīng)帶電室?guī)ж?fù)電后，以速度v沿軸線垂直勻強電場飛入極板間，最終打在紙上，紙面關(guān)于軸線對稱，通過調(diào)節(jié)信號輸入使微滴可以帶不同的電荷量q，改變偏轉(zhuǎn)電壓U及兩極板的極性均可改變墨汁微滴打在紙上的位置，乃至能夠恰好使微滴可以打在紙上的最高點和最低點。如果極板長度為L，板間距離為d，極板右端到紙面的距離為，紙張最高點到最低點的距離為2d，則（　　）

A.在微滴帶負(fù)電時，要使微滴打在紙張的下部，應(yīng)使上極板為正極

B.如果板間電壓一定，要使微滴打在紙張上時的偏移量加倍，則微滴的電荷量要加倍

C.如果以中央軸線為準(zhǔn)，上下增大板間距離，可以提高微滴偏移的靈敏度

D.要使微滴打在紙張的最高點或最低點，則微滴帶電荷量與板間電壓的關(guān)系應(yīng)滿足

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【題目】質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速度率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強磁場，運行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是（　�。�

A. M帶正電，N帶負(fù)電

B. M的速度率小于N的速率

C. 洛倫茲力對M、N做正功

D. M的運行時間等于N的運行時間

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