10．質(zhì)量為M的帶支架的平板小車固定在光滑水平面上，支架上用長為L的不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)將小球向右拉至輕繩處于水平伸直狀態(tài)并由靜止釋放，如圖所示．重力加速度為g．
①求小球從圖示位置擺到最低點(diǎn)的過程中，其所受合力的沖量大小；
②若解除固定裝置，求小球從圖示位置擺到最左端的過程中，小車的最大速度．

分析 ①設(shè)小球擺到最低點(diǎn)時(shí)的速率為v，由動(dòng)能定理和動(dòng)量定理列式即可求解；
②小球從靜止下擺時(shí)，系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動(dòng)量守恒．小球下擺到最低點(diǎn)時(shí)，小車的速度最大．根據(jù)系統(tǒng)的水平方向動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒列式，即可求出小車的最大速度．

解答 解：①設(shè)小球擺到最低點(diǎn)時(shí)的速率為v，由動(dòng)能定理得：
$mgL=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
由動(dòng)量定理可知，該過程中，合力對小球的沖量大小為：I=mv
解得：I=$m\sqrt{2gL}$
②當(dāng)小球擺至最低點(diǎn)時(shí)，小球和小車的速度大小分別為v1和v2．取水平向左為正方向，據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒得：
mv1-Mv2=0
另據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：mgL=$\frac{1}{2}$mv12+$\frac{1}{2}$Mv22
得小車的最大速度 v2=$\sqrt{\frac{2gL{m}^{2}}{M（M+m）}}$
答：①小球從圖示位置擺到最低點(diǎn)的過程中，其所受合力的沖量大小為$m\sqrt{2gL}$；
②若解除固定裝置，小球從圖示位置擺到最左端的過程中，小車的最大速度為$\sqrt{\frac{2gL{m}^{2}}{M（M+m）}}$．

點(diǎn)評 本題中前兩題是常規(guī)題，利用系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒列式，即可求出相關(guān)量，難度適中．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．在“練習(xí)使用示波器”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（　�。�
A．豎直位移旋鈕用來調(diào)節(jié)圖象在豎直方向的幅度，Y增益調(diào)節(jié)旋鈕用來調(diào)節(jié)圖象在豎直方向的位置
B．若把掃描范圍旋鈕置于“外X”擋，而“X”和“地”接線柱間又未接輸入信號時(shí)，則圖象在水平方向?qū)⒉话l(fā)生偏轉(zhuǎn)
C．“輝度調(diào)節(jié)”旋用于調(diào)節(jié)圖象的清晰度
D．若示波器的“Y”與“地”接線柱間接入直流信號時(shí)，“DC”與“AC”選擇開關(guān)應(yīng)置于“AC”位置

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．有關(guān)分子的熱運(yùn)動(dòng)和內(nèi)能，下列說法正確的是（　　）
A．布朗運(yùn)動(dòng)時(shí)懸浮在液體中的固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，但它能反映液體分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都在減小，但斥力減小得更快
C．做功和熱傳遞在改變內(nèi)能的方式上是不同的
D．滿足能量守恒定律的物理過程一定能自發(fā)進(jìn)行
E．一定質(zhì)量的理想氣體在等溫變化時(shí)，內(nèi)能不改變，與外界不發(fā)生熱交換

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．按照玻爾理論，下列關(guān)于氫原子的論述正確的是．
A．氫原子輻射出一個(gè)光子后，電子的動(dòng)能增大
B．電子沿某一軌道繞核運(yùn)動(dòng)，若其圓周運(yùn)動(dòng)的頻率是v，則其發(fā)光頻率也是v
C．若氫原子處于能量為E的定態(tài)，則其發(fā)光頻率為v=$\frac{E}{h}$
D．1500個(gè)處于n=4能級的氫原子，向低能級躍遷時(shí)，可能發(fā)出6種不同頻率的光
E．1500個(gè)處于n=4能級的氫原子，最后都回到基態(tài)，發(fā)出的光子總數(shù)大于1500個(gè)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

5．如圖所示，半徑R=0.4m的圓軌道上固定有光滑斜面AB，半徑OB豎直，斜面AB與水平面BC平滑連接，B、C兩點(diǎn)間的距離L=0.8m，在小球在以v0=1m/s的初速度從C點(diǎn)正上方高度h=1.8m處水平向左拋出的同時(shí)，小滑塊從斜面頂端A由靜止開始沿斜面下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后沿水平面做勻減速運(yùn)動(dòng)，在D點(diǎn)（圖中未畫出）剛停下恰好與小球相逢．小球和滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，取g=10m/s2．
求：
（1）D、C兩點(diǎn)間的距離x和滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1；
（2）斜面AB的傾角θ．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．現(xiàn)要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連；遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間t，用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌底端C點(diǎn)的距離，h表示A與C的高度差，b表示遮光片的寬度，s表示A、B兩點(diǎn)間的距離，用g表示重力加速度．
（1）研究遮光片通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間，不可以（填“可以”或“不可以”）把遮光片看做質(zhì)點(diǎn)．
（2）遮光片通過光電門的速度大小為$\frac{t}$．
（3）在誤差允許范圍內(nèi)，若表達(dá)式Mg•$\frac{sh}icb1ymf$-mgs=$\frac{1}{2}（M+m）（\frac{t}）^{2}$成立，則上述過程系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．汽車以額定功率上坡時(shí)，為增大牽引力，司機(jī)應(yīng)使汽車的速度（　�。�
A．增大B．減少C．保持不變D．與速度大小無關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．在人類對物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識過程中，許多物理學(xué)家大膽猜想、勇于質(zhì)疑，取得了輝煌的成就，下列有關(guān)科學(xué)家及他們的貢獻(xiàn)描述中正確的是（　　）
A．卡文迪許在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后，進(jìn)行了“月-地檢驗(yàn)”，將天體間的力和地球上物體的重力統(tǒng)一起來
B．開普勒潛心研究第谷的天文觀測數(shù)據(jù)，提出行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C．法國物理學(xué)家德布羅意大膽預(yù)言了實(shí)物粒子在一定條件下會表現(xiàn)出波動(dòng)性，提出了物質(zhì)波概念，后來的科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中找到了實(shí)物粒子波動(dòng)性的證據(jù)
D．奧斯特由環(huán)形電流和條形磁鐵磁場的相似性，提出分子電流假說，解釋了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．關(guān)于物體的加速度及加速度和所受合外力的關(guān)系，下列說法中正確的是（　　）
A．由公式a=$\frac{△v}{△t}$可知，加速度的大小由速度的變化率決定
B．物體所受合外力為零時(shí)，加速度一定為零，速度也一定為零
C．物體所受合外力大小變化時(shí)，物體加速度的方向可能不變
D．勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，物體所受合外力的方向、加速度的方向和速度的方向一定相同

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同步練習(xí)冊答案