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        1. 【題目】如圖所示,長度L=2m的水平軌道AB與傾角θ=37°的光滑固定傾斜軌道CD間用一段半徑R=1m的光滑圓弧形軌道BC平滑連接(相切),并在傾斜軌道頂端D處固定一塊垂直于軌道的擋板,F(xiàn)使一個質(zhì)量m=0.8kg的小滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))在水平向右的恒力F作用下,從水平軌道左端A由靜止開始沿軌道運(yùn)動,已知小滑塊與軌道AB段間的動摩擦因數(shù)=0.25,滑塊到達(dá)D點(diǎn)與擋板發(fā)生碰撞過程中無機(jī)械能損失。第一次與擋板碰撞后,小滑塊沿軌道回到水平軌道AB的中點(diǎn)時速度恰好為零。取sin37°=0.6,cos37°=0.8g=10m/s2。求:

          1)該水平恒力的大小F;

          2)小滑塊第一次與擋板碰撞前瞬間的速度大小υ以及小滑塊與擋板碰撞前瞬間的最小速度υmin(結(jié)果可保留根號);

          3)小滑塊與擋板第三次碰撞后返回水平軌道向左運(yùn)動的最遠(yuǎn)位置到B點(diǎn)的距離x以及小滑塊在水平軌道AB段運(yùn)動的總路程s。

          【答案】(1) 6N (2) m/s (3) 6m

          【解析】

          1)對小滑塊從A點(diǎn)由靜止開始沿軌道運(yùn)動到第一次回到水平軌道AB的中點(diǎn)的過程,由動能定理有:

          ,

          解得:

          ;

          2)由于,故小滑塊在傾斜軌道上做勻速直線運(yùn)動,對小滑塊第一次從A點(diǎn)運(yùn)動至 D點(diǎn)的過程,由動能定理有:

          解得:

          經(jīng)分析可知,小滑塊最終在BCD間往復(fù)運(yùn)動,在B點(diǎn)的速度為零,小滑塊碰撞擋板的最小速度等于在軌道 BCD間往復(fù)運(yùn)動時經(jīng)過C點(diǎn)時的速度,由動能定理有:

          解得:

          3)設(shè)小滑塊與擋板第二次碰撞后返回AB段向左運(yùn)動的最遠(yuǎn)位置到B點(diǎn)的距離為x′,由動能定理有:

          ,

          解得:

          ,

          同理可得:

          ,

          設(shè)小滑塊在水平軌道AB上運(yùn)動的總路程為s,由能量守恒定律有:

          ,

          解得:

          ;

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧上端固定,不掛重物時下端位置為C點(diǎn);在下端掛一個質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))后再次保持靜止,此時物體位于A點(diǎn);將物體向下拉至B點(diǎn)后釋放。關(guān)于物體的運(yùn)動情況,下面說法中不正確的是( 。

          A.物體由BA的運(yùn)動過程中,物體的加速度一直在減小

          B.物體由BA的運(yùn)動過程中,物體的速度一直在增大

          C.物體由BC的運(yùn)動過程中,物體的加速度一直在增大

          D.物體由BC的運(yùn)動過程中,物體的速度先增大后減小

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,豎直正對的平行板電容器帶等量異種電荷,帶正電的右板與靜電計相連,左板接地。假設(shè)兩極板所帶的電荷量不變,電場中P點(diǎn)固定一帶正電的點(diǎn)電荷,下列說法正確的是

          A.若僅將左板上移少許,則靜電計指針偏角變小

          B.若僅將左板右移少許,則靜電計指針偏角變小

          C.若僅將左板上移少許,則P點(diǎn)電勢升高

          D.若僅將左板右移少許,則P的點(diǎn)電荷電勢能增大

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,極地軌道衛(wèi)星的運(yùn)行軌道可視為圓軌道,其軌道平面通過地球的南北兩極。若已知一個極地軌道衛(wèi)星從北緯60°的正上方,按圖示方向第一次運(yùn)行到南緯60°的正上方時所用時間為t,已知地球半徑為R(地球視為均勻球體),地球表面的重力加速度為g,萬有引力常量為G,由以上已知量可以求出:

          A.該衛(wèi)星的運(yùn)行周期B.該衛(wèi)星距地面的高度

          C.該衛(wèi)星的質(zhì)量D.地球的質(zhì)量

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】一名跳傘運(yùn)動員從懸停在高空的直升機(jī)中跳下,如圖所示為運(yùn)動員從跳離飛機(jī)到落地的過程中在空中沿豎直方向運(yùn)動的v-t圖象,對于運(yùn)動員的運(yùn)動,下列說法正確的是

          A.010s做自由落體運(yùn)動,15s末開始做勻速直線運(yùn)動

          B.1015s做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動

          C.010s內(nèi)的平均速度為10m/s

          D.10s末打開降落傘,1015s內(nèi)的位移小于75m

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,水平地面上固定一斜面,斜面傾角為θ,初始時將一物體A輕放在斜面上,A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。下列分析正確的是(  )

          A.,并在物體A上施加一豎直向下的恒力F,則物體A將在力F的作用下沿斜面向下加速運(yùn)動

          B.,并在物體A上施加一豎直向下的恒力F,則物體A將在力F的作用下沿斜面向下加速運(yùn)動

          C.,物體A將以加速度a沿斜面向下加速運(yùn)動;在物體A上施加一豎直向下的恒力F后,物體A將仍以加速度a沿斜面向下加速運(yùn)動

          D.,物體A將以加速度a沿斜面向下加速運(yùn)動;在物體A上施加一豎直向下的恒力F后,物體A將以大于a的加速度沿斜面向下加速運(yùn)動

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】某同學(xué)用圖示裝置研究平拋運(yùn)動及其特點(diǎn),他的實(shí)驗(yàn)操作是:在小球A、B處于同一高度時,用小錘輕擊彈性金屬片,使A球水平飛出,同時B球被松開。

          他觀察到的現(xiàn)象是:小球A、B______同時不同時落地;

          A、B球恢復(fù)初始狀態(tài),用較大的力敲擊彈性金屬片,A球在空中運(yùn)動的時間將______變長、不變變短;

          上述現(xiàn)象說明:平拋運(yùn)動的時間與______大小無關(guān),平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是______運(yùn)動。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,帶電平行金屬板A,B,板間的電勢差為U,A板帶正電,B板中央有一小孔.一帶正電的微粒,帶電量為q,質(zhì)量為m,自孔的正上方距板高h處自由落下,若微粒恰能落至A,B板的正中央c點(diǎn),則(

          A. 微粒在下落過程中動能逐漸增加,重力勢能逐漸減小

          B. 微粒落入電場中,電勢能逐漸增大,其增加量為

          C. 微粒在下落過程中重力做功為,電場力做功為

          D. 若微粒從距B板高2h處自由下落,則恰好能達(dá)到A

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】現(xiàn)用已調(diào)為水平的氣墊導(dǎo)軌及圖甲中所示的其它裝置驗(yàn)證動量守恒定律,實(shí)驗(yàn)的主要步驟為:

          (1)用一游標(biāo)卡尺測得擋光片的寬度d如圖乙所示,則d=___cm。用天平測得滑塊a(含擋光片)的質(zhì)量為m1及滑塊b(含擋光片和彈簧)的質(zhì)量為m2

          (2)將滑塊b靜置于兩光電門之間,將滑塊a置于光電門1的右端,然后將滑塊a水平壓縮彈簧,滑塊a在彈簧的作用下向左彈射出去,通過光電門1后繼續(xù)向左滑動并與滑塊b發(fā)生碰撞

          (3)a、b兩滑塊碰撞彈開后,分別通過光電門12,實(shí)驗(yàn)結(jié)束

          (4)實(shí)驗(yàn)后,分別記錄了滑塊a先后兩次通過光電門1的時間t1t2,及滑塊b通過光電門2的時間t3.

          (5)若碰撞前后動量守恒,則驗(yàn)證的表達(dá)式為 ___(用測得量符號表示)

          (6)如果該碰撞為彈性碰撞,且滑塊a碰撞后也隨即向左通過光電門2,則兩滑塊的質(zhì)量m1______ m2(填大于、等于或小于)

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