（12分）如圖所示，在傾角為37o的斜面上，一勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧一端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)另一端位于B點(diǎn)。斜面上方有一半徑R=0.2m、圓心角等于143°的豎直圓弧形光滑軌道與斜面相切于C處，圓弧軌道的最高點(diǎn)為D。斜面AB段光滑，BC段粗糙且長(zhǎng)度為0.4m�，F(xiàn)將一質(zhì)量為1kg的小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放，小物塊將彈簧壓縮了0.2m后速度減為零（不計(jì)小物塊到達(dá)B處與彈簧碰撞時(shí)的能量損失）。已知彈簧彈性勢(shì)能表達(dá)式Ek=kx2，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，重力加速度取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8。（計(jì)算結(jié)果可保留根號(hào)）求：

⑴小物塊與斜面BC段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ
⑵小物塊第一次返回BC面上時(shí)，沖到最遠(yuǎn)點(diǎn)E，求BE長(zhǎng)
⑶若用小物塊將彈簧壓縮，然后釋放，要使小物塊在CD段圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)且不脫離圓弧軌道，則壓縮時(shí)壓縮量應(yīng)滿足的條件

⑴μ=0.5 ⑵0．08m的E位置 ⑶x≥0．479m

解析試題分析：⑴由動(dòng)能定理得：
         2分
解得：μ="0.5"         1分
⑵設(shè)小物塊最遠(yuǎn)將沖到E點(diǎn)，則由動(dòng)能定理得：
         2分
解得：BE=0．08m，即最遠(yuǎn)沖到距B點(diǎn)為0．08m的E位置。        1分
⑶要使小物塊不脫離圓弧軌道，則小物塊應(yīng)到達(dá)圖中F點(diǎn)時(shí)速度減為零則有：
＞0          1分
≤0       1分
解得：＜x≤ 即：0．349m＜x≤0．4m         1分
若恰過(guò)最高點(diǎn)D，則有：
≥mv2  1分
mg= m    1分
解得： x≥ 即：x≥0．479m     1分
考點(diǎn)：本題考查動(dòng)能定理、圓周運(yùn)動(dòng)。

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：計(jì)算題

在電場(chǎng)方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電小球從A點(diǎn)豎直向上拋出,其運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示.小球運(yùn)動(dòng)的軌跡上A、B兩點(diǎn)在同一水平線上，M為軌跡的最高點(diǎn).小球拋出時(shí)的動(dòng)能為8.0J，在M點(diǎn)的動(dòng)能為6.0J，不計(jì)空氣的阻力.求：

（1）小球水平位移x1與x2的比值；
（2）小球落到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkB；
（3）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中最小動(dòng)能Ekmin.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點(diǎn)，在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷，B為AC的中點(diǎn)，C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn)�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q、套在桿上的帶負(fù)電小球從A點(diǎn)由 靜止開(kāi)始沿桿下滑。已知重力加速度為g，A點(diǎn)距過(guò)C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為。求：

（1）小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度的大小；
（2）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差；
（3）若以C點(diǎn)作為零電勢(shì)點(diǎn)，試確定A點(diǎn)的電勢(shì)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

為滿足不同列車間車廂進(jìn)行重新組合的需要，通常需要將相關(guān)的列車通過(guò)“駝峰”送入編組場(chǎng)后進(jìn)行重組（如圖所示），重組后的車廂同一組的分布在同一軌道上，但需要掛接在一起�，F(xiàn)有一列火車共有 n節(jié)車廂，需要在編好組的“駝峰”左側(cè)逐一撞接在一起。已知各車廂之間間隙均為s0，每節(jié)車廂的質(zhì)量都相等，現(xiàn)有質(zhì)量與車廂質(zhì)量相等、且沒(méi)有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的機(jī)車經(jīng)過(guò)“駝峰”以速度v0向第一節(jié)車廂運(yùn)動(dòng)，碰撞后通過(guò)“詹天佑掛鉤”連接在一起，再共同去撞擊第二節(jié)車廂，直到 n 節(jié)全部掛好。不計(jì)車廂在掛接中所受到的阻力及碰撞過(guò)程所需的時(shí)間，求：

（1）這列火車的掛接結(jié)束時(shí)速度的大��；
（2）機(jī)車帶動(dòng)第一節(jié)車廂完成整個(gè)撞接過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間。
（3）這列火車完成所有車廂掛接后，機(jī)車立即開(kāi)啟動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，功率恒為P，在行駛中的阻力f恒定，經(jīng)歷時(shí)間t達(dá)到最大速度，求機(jī)車此過(guò)程的位移。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖.在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ，兩電場(chǎng)的邊界均是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形（不計(jì)電子所受重力）。

（1）在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子，求電子離開(kāi)ABCD區(qū)域的位置.
（2）在電場(chǎng)Ⅰ區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開(kāi)，求所有釋放點(diǎn)的位置.
（3）若將左側(cè)電場(chǎng)Ⅱ整體水平向右移動(dòng)L/n（n≥1），仍使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開(kāi)（D不隨電場(chǎng)移動(dòng)），求在電場(chǎng)Ⅰ區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）（14分）某同學(xué)做了用吹風(fēng)機(jī)吹物體前進(jìn)的一組實(shí)驗(yàn)，吹風(fēng)機(jī)隨物體一起前進(jìn)時(shí)，讓出氣口與該物體始終保持恒定距離，以確保每次吹風(fēng)過(guò)程中吹風(fēng)機(jī)對(duì)物體施加的水平風(fēng)力保持恒定。設(shè)物體A和物體B的質(zhì)量關(guān)系。在水平桌面上畫(huà)等距的三條平行于桌子邊緣的直線1、2、3，如圖所示。空氣和桌面對(duì)物體的阻力均忽略不計(jì)。

（1）用同一吹風(fēng)機(jī)將物體按上述要求吹動(dòng)A、B兩物體時(shí)，獲得的加速度之比；
（2）用同一吹風(fēng)機(jī)將物體A從第1條線由靜止吹到第2條線，又將物體B從第1條線由靜止吹到第3條線。求這兩次A、B物體獲得的速度之比。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，質(zhì)量為的木板A靜止在光滑水平面上，其右端與固定擋板相距，內(nèi)壁光滑的彈射器利用壓縮彈簧把質(zhì)量為的物塊B（視為質(zhì)點(diǎn)）水平向右彈射出去，B彈出后從A左端的上表面水平滑入，之后立刻拿走彈射器。已知A足夠長(zhǎng)，B不會(huì)從A表面滑出，A與擋板的碰撞無(wú)機(jī)械能損失；彈射器彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為，重力加速度為，不計(jì)空氣阻力。

（1）B從A左端的上表面水平滑入時(shí)的初速度大小
（2）若A與擋板碰撞前，A、B已相對(duì)靜止，求A碰撞擋板前的速度
（3）若A與擋板只發(fā)生一次碰撞，求A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足的條件。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（20分）一個(gè)初速度為零的電子通過(guò)電壓為的電場(chǎng)加速后，從C點(diǎn)沿水平方向飛入電場(chǎng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，到達(dá)該電場(chǎng)中另一點(diǎn)D時(shí)，電子的速度方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向的夾角正好是120°，如圖所示。試求C、D兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離y。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(12分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平軌道AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成，AB恰與圓弧CD在C點(diǎn)相切，軌道固定在水平面上。一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道的A端以初動(dòng)能E沖上水平軌道AB，沿著軌道運(yùn)動(dòng)，由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點(diǎn)。已知水平軌道AB長(zhǎng)為L(zhǎng)。求：

（1）小物塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)。
（2）為了保證小物塊不從軌道的D端離開(kāi)軌道，圓弧軌道的半徑R至少是多大？
（3）若圓弧軌道的半徑R取第（2）問(wèn)計(jì)算出的最小值，增大小物塊的初動(dòng)能，使得小物塊沖上軌道后可以達(dá)到最大高度是1.5R處，試求物塊的初動(dòng)能并分析物塊能否停在水平軌道上。如果能，將停在何處？如果不能，將以多大速度離開(kāi)水平軌道？

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