【題目】（14分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的長木板靜止在光滑的水平面上，并與半徑為的光滑圓弧形固定軌道接觸（但不粘連），木板的右端到豎直墻的距離為s；另一質(zhì)量為2m的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止開始下滑，從圓弧的最低點(diǎn)A滑上木板。設(shè)長木板每次與豎直墻的碰撞時(shí)間極短且無機(jī)械能損失。已知滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ。試求：

（1）滑塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小以及物體對軌道的壓力大��；

（2）若滑塊不會滑離長木板，試討論長木板與墻第一次碰撞前的速度與s的關(guān)系；

（3）若s足夠大，為了使滑塊不滑離長木板，板長L應(yīng)滿足什么條件。

【答案】（1）6mg；（2）若，則木板與墻第一次碰前瞬間的速度為；若，則木板與墻第一次碰前瞬間的速度為 ；（3）。

【解析】

試題（1）滑塊從軌道的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，由機(jī)械能守恒，

設(shè)到達(dá)A點(diǎn)的速度為；則①

得：②

由牛頓第二定律可知，在A點(diǎn)有：③

由②③得：④

由牛頓第三定律，滑塊在A點(diǎn)對軌道的壓力：⑤

（2）若第一次碰撞前的瞬間，滑塊與木板達(dá)到共同速度，

則：⑥

⑦

由②⑥⑦得：⑧

ⅰ.若,則木板與墻第一次碰前瞬間的速度為⑨

ⅱ. 若,則木板與墻第一次碰前瞬間的速度為，則:⑩

得: 11

（3）因?yàn)?/span>S足夠大，每次碰前滑塊與木板共速；因?yàn)?/span>，每次碰后系統(tǒng)的總動量方向向右，要使滑塊不滑離長木板，最終木板停在墻邊，滑塊停在木板上。（沒有文字說明的扣1分）

由能量守恒得:12，

解得13

評分標(biāo)準(zhǔn):①⑥⑦每式2分，123分，其余每式1分。

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)彈簧的一端與固定的豎直板P栓接，另一端與物體A相連，物體A置于光滑水平桌面上（桌面足夠大），A右端連接一水平細(xì)線，細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連，開始時(shí)托住B，讓A處于靜止且細(xì)線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度，下列有關(guān)該過程的分析中正確的是

A. B物體受到細(xì)線的拉力始終保持不變

B. B物體機(jī)械能的減少量大于彈簧彈性勢能的增加量

C. A物體動能的增加量等于B物體重力對B做的功與彈簧彈力對A做的功之和

D. A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于細(xì)線拉力對A做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，公路上有一輛公共汽車以10m/s的速度勻速行駛，為了平穩(wěn)�？吭谡九_，在距離站臺P左側(cè)位置50m處開始剎車做勻減速直線運(yùn)動。同時(shí)一個(gè)人為了搭車，從距站臺P右側(cè)位置30m處從靜止正對站臺跑去，假設(shè)人先做勻加速直線運(yùn)動，速度達(dá)到4m/s后勻速運(yùn)動一段時(shí)間，接著做勻減速直線運(yùn)動，最終人和車到達(dá)P位置同時(shí)停下，人加速和減速時(shí)的加速度大小相等，求：

（1）汽車剎車的時(shí)間（2）人的加速度的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有四顆地球衛(wèi)星，還未發(fā)射，在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動，是近地軌道衛(wèi)星，是地球同步衛(wèi)星，是高空探測衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運(yùn)動，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則（ ）

A. 衛(wèi)星的向心加速度等于重力加速度

B. 衛(wèi)星的角速度最大

C. 衛(wèi)星在1小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是

D. 衛(wèi)星的運(yùn)動周期有可能是30小時(shí)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組“用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.實(shí)驗(yàn)中測出重物自由下落的高度h及對應(yīng)的瞬時(shí)速度v，計(jì)算出重物減少的重力勢能mgh和增加的動能mv2，然后進(jìn)行比較，如果兩者相等或近似相等，即可驗(yàn)證重物自由下落過程中機(jī)械能守恒.請根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和步驟完成下列問題：

(1)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是________.

A.重物最好選擇密度較小的木塊

B.重物的質(zhì)量可以不測量

C.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶

D.可以利用公式v＝來求解瞬時(shí)速度

(2)如圖乙是該實(shí)驗(yàn)小組打出的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，紙帶上的O點(diǎn)是起始點(diǎn)，選取紙帶上連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D、E、F作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離依次為27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源是50 Hz的交流電，重物的質(zhì)量為0.5 kg，則從計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)O到打下點(diǎn)D的過程中，重物減小的重力勢能ΔEp＝________ J；重物增加的動能ΔEk＝________ J，兩者不完全相等的原因可能是________________.(重力加速度g取9.8 m/s2，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)又正確計(jì)算出圖乙中打下計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的瞬時(shí)速度v，以各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離h′為橫軸，v2為縱軸作出圖象，如圖丙所示，根據(jù)作出的圖線，能粗略驗(yàn)證自由下落的物體機(jī)械能守恒的依據(jù)是______________________________________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)點(diǎn)沿著＋x方向運(yùn)動，t0＝0時(shí)刻，其初始位置坐標(biāo)x0＞0，初速度v0＞0，加速度a的變化情況如圖所示，下面關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動判斷正確的是

A. t0至t1時(shí)段，質(zhì)點(diǎn)的速度v減小，總位移x增大

B. t1至t2時(shí)段，質(zhì)點(diǎn)沿一x方向勻加速運(yùn)動

C. t1時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)沿＋x方向速度v最大，t2時(shí)刻，v＝v0

D. t1至t2時(shí)段，質(zhì)點(diǎn)沿＋x方向減速運(yùn)動，t2時(shí)刻，v＝0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小球（可看作質(zhì)點(diǎn)）在豎直放置的半徑為R的固定光滑圓環(huán)軌道內(nèi)運(yùn)動，若小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速率為v0＝，下列說法中正確的是

A. 小球在最高點(diǎn)時(shí)只受到重力作用

B. 小球繞圓環(huán)一周的時(shí)間等于

C. 小球在最高點(diǎn)對圓環(huán)的壓力大小為2mg

D. 小球經(jīng)過任一直徑兩端位置時(shí)的動能之和是一個(gè)恒定值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用大小為100 N的握力握住一個(gè)重力為40 N的瓶子．瓶子豎直，始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知手掌與瓶子間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，則（ ）

A. 瓶子受到的摩擦力大小為50 N

B. 瓶子受到的摩擦力大小為40 N

C. 當(dāng)握力進(jìn)一步增大時(shí)，瓶子受到的摩擦力將成正比增大

D. 當(dāng)握力持續(xù)減小時(shí)，瓶子受到的摩擦力大小將持續(xù)減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動規(guī)律，物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動，重物落地后，物塊再運(yùn)動一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。

（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)________和__________之間某時(shí)刻開始減速。

（2）打計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)，物塊對應(yīng)的速度大小為_________m/s。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）物塊減速運(yùn)動過程中加速度的大小為a=_________。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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同步練習(xí)冊答案