【題目】如圖所示，一金屬箱固定在傾角為的足夠長(zhǎng)固定斜面上，金屬箱底面厚度不計(jì)，箱長(zhǎng)l1=4.5m，質(zhì)量m1=8kg。金屬箱上端側(cè)壁A打開(kāi)，距斜面頂端l2=5m�，F(xiàn)將質(zhì)量m2=1kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由斜面頂端自由釋放，沿斜面進(jìn)入金屬箱，物塊進(jìn)入金屬箱時(shí)沒(méi)有能量損失，最后與金屬箱下端側(cè)壁B發(fā)生彈性碰撞。碰撞的同時(shí)上端側(cè)壁A下落鎖定并釋放金屬箱。已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.3，與金屬箱內(nèi)表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.125，金屬箱與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ3=，重力加速度g取10m/s 2，sin=0.6，cos=0.8，求：

(1)物塊與金屬箱下端側(cè)壁B相碰前瞬間的速度；

(2)物塊與金屬箱側(cè)壁第二次相碰前物塊的速度。(結(jié)果保留2位小數(shù))

【答案】(1)；(2)，方向斜面向上

【解析】

(1)物塊沿斜面下滑，設(shè)加速度為，末速度為，由牛頓第二定律得

由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得

物塊進(jìn)入金屬箱后，設(shè)加速度為，末速度為，由牛頓第二定律得

由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得

解得

(2)物塊與金屬箱側(cè)壁發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰后物塊與金屬箱的速度分別為v3和v4，由動(dòng)量守恒定律及能量守恒可得

物塊與金屬箱側(cè)壁發(fā)生彈性碰撞后，物塊沿金屬箱底面向上滑行，設(shè)加速度為a3，金屬箱向下運(yùn)動(dòng)的加速度為a4，由牛頓第二定律可得

物塊減速運(yùn)動(dòng)為0時(shí)，有，得

1s內(nèi)物塊和金屬位移之和

說(shuō)明物塊第二次與金屬箱碰撞為側(cè)壁A，設(shè)物塊上滑的位移為x1，金屬箱下滑的位移為x2，第一次與第二次碰撞的時(shí)間間隔為t2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得

設(shè)第二次碰撞前物塊的速度為v5，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得

解得

方向沿斜面向上

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】現(xiàn)用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示。在滑塊上安裝一遮光條，把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上，并用繞過(guò)定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連，光電計(jì)時(shí)器安裝在處。測(cè)得滑塊（含遮光條）的質(zhì)量為，鉤碼總質(zhì)量為，遮光條寬度為，導(dǎo)軌上滑塊的初始位置點(diǎn)到點(diǎn)的距離為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>。將滑塊在圖示位置釋放后，光電計(jì)時(shí)器記錄下遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為�；瑝K從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中，滑塊（含遮光條）與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量為__________，動(dòng)能的增加量為_____________。（均用題中所給字母表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置測(cè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣�，光電門(mén)A、B與光電計(jì)時(shí)器相連，可記錄小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)A和光電門(mén)B所用的時(shí)間

（1）實(shí)驗(yàn)前用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則小球的直徑d=_____mm

（2）讓小球緊靠固定擋板，由靜止釋放，光電計(jì)時(shí)器記錄小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)A和光電門(mén)B所用的時(shí)間t1、t2，測(cè)出兩光電門(mén)間的高度差h，則測(cè)得的重力加速度g=_____(用測(cè)得的物理量的符號(hào)表示)。

（3）將光電計(jì)時(shí)器記錄小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間改為記錄小球從光電門(mén)A運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)B所用的時(shí)間，保持光電門(mén)B的位置不變，多次改變光電門(mén)A的位置,每次均讓小球從緊靠固定擋板由靜止釋放，記錄每次兩光電間的高度差h及小球從光電門(mén)A運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)B所用的時(shí)間t，作出圖象如圖丙所示，若圖象斜率的絕對(duì)值為k，則圖象與縱軸的截距意義為____，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>____

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，有理想邊界的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一群質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力），在紙面內(nèi)從b點(diǎn)沿各個(gè)方向以大小為的速率射入磁場(chǎng)，不考慮粒子間的相互作用，下列判斷正確的是

A. 從a點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短

B. 從d點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)

C. 從cd邊射出的粒子與c的最小距離為L(zhǎng)

D. 從cd邊射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】粗細(xì)均勻的正方形金屬線框abcd靜止在光滑絕緣的水平面上，整個(gè)裝置處在垂直水平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab邊與磁場(chǎng)邊界MN重合，如圖所示�，F(xiàn)用水平向左的外力F將線框拉出磁場(chǎng)，且外力與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系為F=b+kt，b和k均為常數(shù)。在拉出線框的過(guò)程中，用i表示線框中的電流，Q表示流過(guò)線框某截面的電荷量，下列描述電流與時(shí)間及電荷量與時(shí)間變化關(guān)系的圖象可能正確的是（ ）

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一交流發(fā)電機(jī)的線圈通過(guò)滑環(huán)與理想變壓器相連，理想變壓器原線圈接有理想電壓表和電流表，副線圈接有定值電阻和燈泡，它們的阻值相等（設(shè)燈泡阻值不變），且均為R。當(dāng)線圈由圖示位置（磁場(chǎng)恰好與線圈平面垂直）以轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，燈泡恰能正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為U，已知燈泡的額定功率為P。下列選項(xiàng)正確的是（　　）

A.線圈在圖示位置磁通量的變化率最大

B.電流表的示數(shù)為

C.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為

D.從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某種超導(dǎo)磁懸浮列車是利用超導(dǎo)體的抗磁作用使列車車體向上浮起，同時(shí)通過(guò)周期性地變換磁極方向而獲得推進(jìn)動(dòng)力．其推進(jìn)原理可以簡(jiǎn)化為如圖所示的模型：在水平面上相距b的兩根平行直導(dǎo)軌間，有豎直方向等距離分布的方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和，且，每個(gè)磁場(chǎng)分布區(qū)間的長(zhǎng)都是a，相間排列，所有這些磁場(chǎng)都以速度向右勻速平動(dòng)．這時(shí)跨在兩導(dǎo)軌間的長(zhǎng)為a寬為b的金屬框MNQP（懸浮在導(dǎo)軌正上方）在磁場(chǎng)力作用下也將會(huì)向右運(yùn)動(dòng)．設(shè)金屬框的總電阻為R，運(yùn)動(dòng)中所受到的阻力恒為f，求：

（1）列車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬框產(chǎn)生的最大電流；

（2）列車能達(dá)到的最大速度；

（3）在（2）情況下每秒鐘磁場(chǎng)提供的總能量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一種水下重物打撈方法的工作原理如圖所示.將一質(zhì)量、體積的重物捆綁在開(kāi)口朝下的浮筒上.向浮筒內(nèi)沖入一定質(zhì)量的氣體，開(kāi)始時(shí)筒內(nèi)液面到水面的距離，筒內(nèi)氣體體積.在拉力作用下浮筒緩慢上升，當(dāng)筒內(nèi)液面的距離為時(shí)，拉力減為零，此時(shí)氣體體積為，隨后浮筒和重物自動(dòng)上浮。求和. 已知:大氣壓強(qiáng)，水的密度，重力加速度的大小.不計(jì)水溫變化，筒內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，浮筒質(zhì)量和筒壁厚度可忽略.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中用如圖裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物體A、B，物體B上放一金屬片C，鐵架臺(tái)上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物體B的正下方，系統(tǒng)靜止時(shí)，金屬片C與圓環(huán)間的高度差為h，由靜止釋放后，系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體B穿過(guò)圓環(huán)時(shí)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩光電門(mén)固定在鐵架臺(tái)P1、P2處，通過(guò)數(shù)字計(jì)時(shí)器可測(cè)出物體B通過(guò)P1、P2這段距離的時(shí)間。

（1）若測(cè)得P1、P2之間的距離為d，物體B通過(guò)這段距離的時(shí)間為t，則物體B剛穿過(guò)圓環(huán)后的速度v=______。

（2）若物體A、B的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證下面__________（填正確選項(xiàng)的序號(hào)）等式成立，即可驗(yàn)證牛頓第二定律。

A. B.

C. D.

（3）本實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量?jī)x器除了刻度尺、數(shù)字計(jì)時(shí)器外，還需要___________。

（4）若M>>m，改變金屬片C的質(zhì)量m，使物體B由同一高度落下穿過(guò)圓環(huán)，記錄各次的金屬片C的質(zhì)量m，以及物體B通過(guò)P1、P2這段距離的時(shí)間t，以mg為橫軸，以__________（選填“”或“”）為縱軸，通過(guò)描點(diǎn)作出的圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線。

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