【題目】小車M=1kg靜止在光滑水平地面上，其左側(cè)有一顆插入地面的銷釘（可確保小車不會向左運(yùn)動），小車上表面由兩段光滑圓弧夾一段粗糙水平軌道構(gòu)成，如圖所示。已知圓弧BC所對應(yīng)的圓心角θ=、半徑R1=2.75m，CD的長度L=1m、動摩擦因數(shù)μ=0.5，四分之一圓弧DE半徑R2=0.3m。一小滑塊m=1kg（視為質(zhì)點(diǎn)）從某一高度處的A點(diǎn)以大小v0=4m/s的速度水平拋出，恰好沿切線方向從B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，重力加速度取g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，空氣阻力不計，求：

(1)滑塊剛進(jìn)入圓軌道BC時的速度vB；

(2)滑塊從E端沖出后，上升到最高點(diǎn)時距E點(diǎn)的豎直高度hm；

(3)滑塊在小車的水平段CD上運(yùn)動的總時間t。

【答案】(1)5m/s，方向垂直于O1B斜向右下方；(2)0.1m；(3)0.6s

【解析】

(1)分解B點(diǎn)速度可得

垂直于O1B斜向右下方。

(2)對滑塊BC段有

解得

小車離開銷釘后系統(tǒng)水平方向動量守恒，則滑塊從C點(diǎn)到斜拋至最高點(diǎn)的過程中，對系統(tǒng)有

得

又

解得

(3)對滑塊從C點(diǎn)到相對靜止的過程有

得

知僅一次往返即達(dá)到共速，再設(shè)滑塊過D點(diǎn)時的速度為，下車速度為，根據(jù)動量守恒定律得

且

解得

，或，

綜合分析知，第1組解對應(yīng)滑塊相對小車向右滑行時通過D點(diǎn)，該階段用時

第2組解對應(yīng)滑塊從E點(diǎn)回到小車后，相對小車向左通過D點(diǎn)，之后相對小車向左滑行0.8m時與車共速（之后不再相對滑動），該階段用時

故滑塊在CD運(yùn)動的總時間

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】某同學(xué)用如圖所示裝置來探究“在外力一定時，物體的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系”。

（1）下列實驗中相關(guān)操作正確的是________

A．平衡摩擦力時，應(yīng)先將沙桶用細(xì)線繞過定滑輪系在小車上

B．平衡摩擦力時，小車后面應(yīng)固定一條紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計時器

C．小車釋放前應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器，且先釋放小車后接通打點(diǎn)計時器的電源

（2）將沙和沙桶的總重力mg近似地當(dāng)成小車所受的拉力F會給實驗帶來系統(tǒng)誤差。設(shè)小車所受拉力的真實值為F真，為了使系統(tǒng)誤差，小車和砝碼的總質(zhì)量是M，則M與m應(yīng)當(dāng)滿足的條件是______________.

（3）在完成實驗操作后，用圖象法處理數(shù)據(jù)，得到小車的加速度倒數(shù)與小車質(zhì)量M的關(guān)系圖象正確的是____

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的裝置放置在真空中，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，金屬絲和豎直金屬板之間加一電壓U1＝2500V，發(fā)射出的電子被加速后，從金屬板上的小孔S射出。裝置右側(cè)有兩個相同的平行金屬極板水平正對放置，板長l＝6.0cm，相距d＝2cm，兩極板間加以電壓U2＝200V的偏轉(zhuǎn)電場。從小孔S射出的電子恰能沿平行于板面的方向由極板左端中間位置射入偏轉(zhuǎn)電場。已知電子的電荷量e＝1.6×10－19C，電子的質(zhì)量m＝0.9×10－30kg，設(shè)電子剛離開金屬絲時的速度為0，忽略金屬極板邊緣對電場的影響，不計電子受到的重力。求：

(1)電子射入偏轉(zhuǎn)電場時的動能Ek？

(2)電子射出偏轉(zhuǎn)電場時在豎直方向上的側(cè)移量y？

(3)電子在偏轉(zhuǎn)電場運(yùn)動的過程中電場力對它所做的功W？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】高速公路的ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)如圖所示，ETC通道的長度是識別區(qū)起點(diǎn)到自動欄桿的水平距離。某汽車以21.6 km/h的速度勻速進(jìn)入識別區(qū)，ETC天線用了0.3 s的時間識別車載電子標(biāo)簽，識別完成后發(fā)出“滴”的一聲，司機(jī)發(fā)現(xiàn)自動欄桿沒有抬起，于是采取制動剎車，汽車剛好沒有撞桿。已知司機(jī)的反應(yīng)時間為0.6s，剎車的加速度大小為5m/s2，則該 ETC通道的長度約為（ ）

A.3.6 mB.5.4 mC.6.6 mD.9.0 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了測量木塊與木板間動摩擦因數(shù)，某實驗小組使用位移傳感器設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，讓木塊從傾斜木板上A點(diǎn)由靜止釋放，位移傳感器可以測出木塊到傳感器的距離。位移傳感器連接計算機(jī)，描繪出滑塊與傳感器的距離s隨時間t變化規(guī)律，取g10m/s2，sin370.6，如圖所示：

(1)根據(jù)上述圖線，計算可得木塊在0.4s時的速度大小為v （______）m/s；

(2)根據(jù)上述圖線，計算可得木塊的加速度大小a （______）m/s2；

(3)現(xiàn)測得斜面傾角為37，則（______）。（所有結(jié)果均保留2位小數(shù)）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲、乙為兩輛完全一樣的電動玩具汽車，以相同且不變的角速度在水平地面上做勻速圓周運(yùn)動。甲運(yùn)動的半徑小于乙運(yùn)動的半徑，下列說法正確的是（　�。�

A.甲的線速度大于乙的線速度B.甲、乙兩輛車的摩擦力相同

C.若角速度增大，乙先發(fā)生側(cè)滑D.甲的加速度大于乙的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲、乙、丙是三個大小相同的小球，帶電量分別為+3q0、-q0和+q0（q0>0）。小球甲和乙固定在一無限大光滑絕緣水平面上，相距為L，兩球在甲乙延長線上，且很靠近乙的位置（不接觸）�，F(xiàn)給丙球一沿甲乙延長線方向的初速度v。下列說法正確的是（　�。�

A.丙球先減速，后加速B.系統(tǒng)的電勢能先增加后減少

C.丙球距離乙球速度最小D.丙球有可能運(yùn)動到無窮遠(yuǎn)處

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年的12月17日夢想中的中國海軍“雙航母”時代終于來臨，中國首艘完全由中國自己獨(dú)立研發(fā)生產(chǎn)制造的航空母艦“山東艦”正式入列我人民海軍，其舷號為17.我國海軍目前“遼寧艦”與“山東艦”都搭載“殲-15”艦載機(jī)。航母運(yùn)動比靜止更利于飛機(jī)的起飛和降落�！皻�-15”艦載機(jī)在“山東艦”航母上艦尾降落滑行的過程可以簡化為沿水平方向的勻減速直線運(yùn)動，且艦載機(jī)滑行方向與航母運(yùn)動方向在同一直線上。第一次試驗時，航母靜止，艦載機(jī)滑上跑道時的速度為80m/s，剛好安全停在甲板上；第二次試驗時，航母以20m/s速度勻速航行，若兩次在跑道上滑行過程中的加速度相同，已知跑道長為160m。求第二次艦載機(jī)安全降落在航母上的最大速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在真空中的兩塊不帶電的金屬板相距很近時，它們之間會存在一種作用力。這一現(xiàn)象的實質(zhì)是與量子力學(xué)中的真空零點(diǎn)能相關(guān)的宏觀現(xiàn)象，可以形象理解為金屬板之間充滿了具有能量的電磁波，當(dāng)它們相互靠近時（如圖所示），兩板間的一些波會逐漸被“擠壓”出去，使得周圍空間的能量高于兩板之間的能量，推動它們繼續(xù)靠近，從而表現(xiàn)得像是存在一種作用力的效果。已知這種作用力F與普朗克常量h、真空中電磁波的波速c、平行金屬板間的距離d以及兩板間的正對面積S有關(guān)。你可能不會求解F的表達(dá)式，但根據(jù)所學(xué)的知識你可以對F表達(dá)式的合理性做出一些判斷。根據(jù)你的判斷，下列關(guān)于F的表達(dá)式可能正確的是（式中的η是無單位的物理常量）（　�。�

A.B.C.D.

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