【題目】如圖所示，半徑R=2.0m的光滑圓弧軌道周定在光滑的水平地面上，其末未端水平，平板小車上固定一木塊，緊靠在軌道的末端，木塊上表面水平粗糙，且與圓弧軌道末端等高，木塊的厚度h=0.45m，木塊最右端到小車最右端的水平距離x=0.45m，小車連同木塊總質(zhì)量M=2kg。現(xiàn)使一個質(zhì)量m=0.5kg的小球從圓弧軌道上由靜止釋放，釋放小球的位置和圓弧軌道的圓心之間的連線與豎直方向的夾角為53°，小球從木塊右端飛出后恰好擊中小車的最右端，(g=10m/s，sin53°=0.8，cos53°=0.6)求：

(1)小球到達圓弧軌道最低點時對軌道的壓力大�。�

(2)小球離開木塊最右端時，小球的速度大�。�

(3)小球運動到木塊最右端過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】解:(1)設小球到達軌道末端的速度為v0,由機械能守恒定律

mgR(1-cos530)= mv02

解得 v0=4m/s

小球在軌道最低點 F-mg=m

解得 F=9N

由牛頓第三定律 小球?qū)壍赖膲毫?/span> F’=F=9N

(2)設小球運動到木塊最右端的速度為 v1，此時小車的速度為v2，

由動量守恒定律得mv0=mv1+Mv2

小球離開木塊最右端后做平拋運動，運動時間為t

h=gt2

解得 t=0.3s

小球恰好擊中小車的最右端v1t-v2t=x

以上各式聯(lián)解得 v1=2m/s v2=0.5m/s

所以小球到達木塊最右端的速度大小為2m/s

(3)由能量守恒定律得mgR(1-cos530)= mv12 + Mv22+Q

解得 Q=2.75J

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學設計了測定動摩擦因數(shù)的方案，其裝置如圖所示，A是可在水平桌面任意位置固定的滑槽，其末端與水平桌面相切，B是體積較小質(zhì)量為m的滑塊。請你根據(jù)相關知識完善以下實驗操作。

（1）如圖甲所示，將滑槽末端與桌面右邊緣M對齊并固定，讓滑塊從滑槽最高點由靜止滑下，最終落在水平地面上的P點，測出滑槽最高點距離桌面的高度h、M距離地面的高度H、M與P間的水平距離x1，則滑塊經(jīng)過滑槽末端時的速度為_______（用實驗中所測物理量的符號表示，已知重力加速度為g）。

（2）如圖乙所示，將滑槽沿桌面向左移動一段距離并固定，讓滑塊B再次從滑槽最高點由靜止滑下，最終落在水平地面上的P′點，測出滑槽末端與桌面右邊緣M的距離L、M與P′間的水平距離x2，則滑塊離開桌面右邊緣M時的速度為_______（用實驗中所測物理量的符號表示，已知重力加速度為g）。

（3）由第（1）（2）步的測量，可以寫出滑塊與桌面之間動摩擦因數(shù)的表達式為_______（用實驗中所測物理量的符號表示，已知重力加速度為g）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量為M的長方體氣缸放在光滑水平地面上，氣缸用導熱性能良好的材料制成，內(nèi)壁光滑，內(nèi)有質(zhì)量為m的活塞，橫做面積為S，不計氣缸和活塞的厚度，環(huán)境溫度為T0時，活塞恰好在氣缸的最右端（外界大氣壓強恒為p0）。

①當境溫度緩慢降低，求活露移動到氣缸正中間時的環(huán)境溫度T

②若環(huán)境溫度T0保持不變，給汽缸施加水平向右的推力，最終活塞穩(wěn)定到氣缸正中間隨氣缸一起向右做勻加速直線運動，如圖乙所示，求此時推力F的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為a、b兩小球沿光滑水平面相向運動的v–t圖線。已知當兩小球間距小于或等于L時，受到相互排斥的恒力作用，當間距大于L時，相互間作用力為零。由圖可知

A. a球的質(zhì)量大于b球的質(zhì)量

B. a球的質(zhì)量小于b球的質(zhì)量

C. t3時刻兩球間距為L

D. tl時刻兩球間距最小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法不正確的是（______）

A. 物體的溫度為0℃時，物體的分子平均動能為零

B. 兩個分子在相互靠近的過程中其分子力逐漸增大，而分子勢能先減小后增大

C. 密封在容積不變的容器內(nèi)的氣體，若溫度升高，則氣體分子對器壁單位面積上的平均作用力增大

D. 第二類永動機是不能制造出來的，盡管它不違反熱力學第一定律，但它違反熱力學第二定律

E. 一定質(zhì)量的理想氣體，如果在某個過程中溫度保持不變而吸收熱量，則在該過程中氣體的壓強一定增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將一橫截面為扇形的物體B放在水平面上，一滑塊A放在物體B上，除了物體B與水平面間的摩擦力之外，其余摩擦忽略不計。已知物體B的質(zhì)量為M，滑塊A的質(zhì)量為m，重力加速度為g。當整個裝置靜止時，A、B接觸面的切線與豎直的擋板之間的夾角為θ，下列選項正確的是

A. 物體B對水平面的壓力大小為(M+m)g

B. 物體B受到水平面的摩擦力大小為 mgtanθ

C. 將物體B級慢向左移動一小段距離，滑塊A對物體B的壓力將變小

D. 將物體B緩慢向左移動一小段距離，滑塊A與豎直擋板之間的彈力將變大

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【題目】如圖所示，將一橫截面為扇形的物體B放在水平面上，一滑塊A放在物體B上，除了物體B與水平面間的摩擦力之外，其余摩擦忽略不計。已知物體B的質(zhì)量為M，滑塊A的質(zhì)量為m，重力加速度為g。當整個裝置靜止時，A、B接觸面的切線與豎直的擋板之間的夾角為θ，下列選項正確的是

A. 物體B對水平面的壓力大小為(M+m)g

B. 物體B受到水平面的摩擦力大小為 mgtanθ

C. 將物體B級慢向左移動一小段距離，滑塊A對物體B的壓力將變小

D. 將物體B緩慢向左移動一小段距離，滑塊A與豎直擋板之間的彈力將變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，沿東西方向站立的兩同學（左西右東)做“搖繩發(fā)電”實驗：把一條長導線的兩端連在一個靈敏電流計（零刻度在表盤中央）的兩個接線柱上，形成閉合回路，然后迅速搖動MN這段“繩”。假設圖M中情景發(fā)生在赤道，則下列說法正確的是

A. 當“繩”搖到最高點時，“繩”中電流最大

B. 當“繩”搖到最低點時，“繩”受到的安培力最大

C. 當“繩”向下運動時，N點電勢比M點電勢高

D. 搖“繩”過程中，靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向不變

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【題目】如圖甲所示，空間存在著正交的勻強電場和勻強磁場，電場方向水平向右，磁場方向垂直于紙面向里．在t＝0時刻，一質(zhì)量為m，電荷量大小為q的帶正電粒子在O點垂直于電場、磁場以初速度v0豎直向上射入正交的電場和磁場，開始時，粒子向上做一段直線運動，不計粒子受到的重力．電場強度的變化規(guī)律如圖乙所示（E0未知）．磁場的磁感應強度變化規(guī)律如圖丙所示，求：

(1)電場強度E0的大小及粒子開始時做直線運動的位移大小；

(2)t＝3t0時刻．粒子離O點的距離及粒子的速度大小。

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