【題目】如圖所示，質(zhì)量為M=3kg的平板小車(chē)置于光滑水平面上，其右端與一個(gè)固定的半徑為R=0．8m的四分之一光滑圓弧軌道等高對(duì)接。小車(chē)上表面兩側(cè)區(qū)域光滑，中間為長(zhǎng)度l=0．8m的粗糙區(qū)域，摩擦因數(shù)=0．25，小車(chē)上表面左端固定一輕彈簧，彈簧原長(zhǎng)小于左側(cè)光滑區(qū)域的長(zhǎng)度。現(xiàn)將一質(zhì)量為m=1Kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧軌道最高點(diǎn)由靜止釋放(g取10m／s2，忽略物塊與輕彈簧碰撞時(shí)的能量損失)。求：

(1)物塊在圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)受到的支持力；

(2)輕彈簧的最大彈性勢(shì)能；

(3)要保證小物塊不從小車(chē)上滑落，粗糙區(qū)域長(zhǎng)度x應(yīng)滿足的條件。

【答案】（1）30N（2）4J（3）

【解析】 (1)物塊從圓弧軌道的最高點(diǎn)滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，則由機(jī)械能守恒定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：v=4m/s，

在最低點(diǎn)，合力提供向心力：

代入數(shù)據(jù)解得：T=30N。

（2）物塊滑上平板車(chē)后，由于水平面光滑，系統(tǒng)的合外力為零，所以物塊和平板車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。速度相等時(shí)，彈簧的壓縮量最大，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：

mv=(m+M)v共，

代入數(shù)據(jù)解得：v共=1m/s；

根據(jù)能量守恒定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：EPm=4J；

（3）要保證小物塊不從小車(chē)上滑落，小物塊被彈簧彈回后，到達(dá)粗糙區(qū)域右側(cè)時(shí)速度剛好與小車(chē)相等，設(shè)粗糙區(qū)域長(zhǎng)度為x

根據(jù)能量守恒定律得：

代入數(shù)據(jù)解得： 。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，當(dāng)小車(chē)在一條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W．當(dāng)用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致．每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．

（1）除圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、_____（填測(cè)量工具）和_______電源（填“交流”或“直流”）．

（2）為消除摩擦力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)該將木板的______（填“左”或“右”）端稍為抬高．平衡摩擦?xí)r，小車(chē)是否要拖著紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行？______（填“是”或“否”）

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，如圖乙所示．為了測(cè)量小車(chē)獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的_____部分進(jìn)行測(cè)量（根據(jù)上面所示的紙帶回答，并用字母表示）.

(4)分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，分別求出小車(chē)每次獲得的最大速度 v1、v2、v3、……，作出 W-v 圖象，則下列符合實(shí)際的圖象是 __________（填字母序號(hào)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】實(shí)際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測(cè)量實(shí)際電流表G1內(nèi)阻r1的電路如圖所示。供選擇的儀器如下：

①待測(cè)電流表G1(0~5mA，內(nèi)阻約300Ω)，

②電流表G2(0~10mA，內(nèi)阻約100Ω)，

③定值電阻R1(300Ω),

④定值電阻R2(10Ω)，

⑤滑動(dòng)變阻器R3(0~1000Ω)，

⑥滑動(dòng)變阻器R4(0~20Ω)，

⑦干電池(1.5V)，

⑧電鍵S及導(dǎo)線若干。

(1)定值電阻應(yīng)選___________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選___________。(在空格內(nèi)填寫(xiě)序號(hào))

(2)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟：

①按電路圖連接電路，并將滑動(dòng)觸頭移至最左端；

②閉合電鍵S，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2；

③___________________________________________；

④以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖所示。

(3)根據(jù)I2-I1圖線的斜率k及定值電阻，寫(xiě)出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式r1=______________________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為三個(gè)點(diǎn)電荷附近的電場(chǎng)線分布情況，o點(diǎn)是兩個(gè)等量負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，a、o兩點(diǎn)關(guān)于負(fù)電荷對(duì)稱(chēng)，o、c兩點(diǎn)關(guān)于正電荷對(duì)稱(chēng)，b、d兩點(diǎn)關(guān)于過(guò)o、c的直線對(duì)稱(chēng)，d、e關(guān)于兩個(gè)負(fù)電荷連線對(duì)稱(chēng)。下列說(shuō)法正確的是

A. a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)

B. o點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)

C. o點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度

D. b、d、e三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，bacd為靜止于水平面上寬度為L=0.4m；而長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)的U形金屬滑軌，ac邊接有電阻R=1Ω，其他部分電阻不計(jì)．ef為一可在滑軌平面上滑動(dòng)，質(zhì)量為m=0.1kg、電阻也為R=1Ω的均勻?qū)w棒．整個(gè)滑軌面處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T，忽略所有摩擦．若ef桿以恒定的加速度a=2m/s2由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)則：

（1）第5s末，回路中的電流多大？

（2）第5s末，作用在ef桿上的水平外力多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)固定的絕熱氣缸A與導(dǎo)熱氣缸B，由剛性桿連接著的兩個(gè)絕熱活塞均可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)。開(kāi)始時(shí)兩氣缸內(nèi)裝有體積相等，溫度均為T0的相同理想氣體�，F(xiàn)緩慢加熱A中的氣體，停止加熱至穩(wěn)定后，A中氣體體積變?yōu)樵瓉?lái)的1．5倍。設(shè)環(huán)境溫度保持不變，求：

①氣缸A中氣體的溫度；

②氣缸B中氣體壓強(qiáng)變化的微觀原因；

③若氣缸A中電熱絲釋放的熱量為Q，活塞對(duì)外做功為W，比較Q與W的大小并說(shuō)明原因。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩平行金屬板中有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶正電的粒子（不計(jì)粒子的重力）從兩板中央垂直電場(chǎng)、磁場(chǎng)入射．它在金屬板間運(yùn)動(dòng)的軌跡為水平直線，如圖中虛線所示．若使粒子飛越金屬板間的過(guò)程中向上板偏移，可以采取下列的正確措施為

A. 使入射速度增大

B. 使粒子電量增大

C. 使電場(chǎng)強(qiáng)度增大

D. 使磁感應(yīng)強(qiáng)度增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)欲測(cè)量歐姆表“×1”檔的內(nèi)電阻和內(nèi)部電源電動(dòng)勢(shì)�，F(xiàn)有以下實(shí)驗(yàn)器材：

A1：電流表200μA，300Ω

A2：電流表30mA，5Ω

R1：電阻箱0~9999Ω

R2：滑動(dòng)變阻器0~50Ω

電鍵、導(dǎo)線若干。

他利用電阻箱R1與電流表A1串聯(lián)接入圖1電路。其電阻箱的阻值選擇如圖2。

（1）閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端至某一位置，讀出電流表A1和A2的示數(shù)I1和I2。多次改變滑動(dòng)端的位置，得到的數(shù)據(jù)為

在圖3所示的坐標(biāo)紙上以I1為縱坐標(biāo)、I2為橫坐標(biāo)畫(huà)出所對(duì)應(yīng)的I1~I2曲線________。

（2）利用所得曲線求得歐姆表內(nèi)電源的電動(dòng)勢(shì)E=_____V，歐姆表內(nèi)阻r =_____Ω。

（3）將該歐姆表兩個(gè)表筆短接，歐姆表的電流為I=_____A。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為mB＝24 kg的木板B放在水平地面上，質(zhì)量為mA＝22 kg的木箱A放在木板B上．一根輕繩一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，輕繩與水平方向的夾角為θ＝37°.已知木箱A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.5.現(xiàn)用水平向右、大小為200 N的力F將木板B從木箱A下面勻速抽出(sin 37°≈0.6，cos 37°≈0.8，重力加速度g取10 m/s2)，求木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2的大小？

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同步練習(xí)冊(cè)答案