13．如圖所示，質(zhì)量為m的光滑曲面，靜止放在光滑的水平地面上，一質(zhì)量也為m的小球以速度v沖向斜面，恰好能沖到曲面的頂端，然后再沿曲面滑落下來(lái)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．求：
①曲面的高度h；
②曲面最終的速度．

分析 小球在曲面體上滑動(dòng)的過(guò)程中，小球和曲面體組成的系統(tǒng)，水平方向不受外力，水平方向動(dòng)量守恒，系統(tǒng)的機(jī)械能也守恒，根據(jù)兩個(gè)守恒列方程求解小球從曲面體的高度，和曲面體的最終速度．

解答 解：（1）當(dāng)小球沖到曲面頂端時(shí)，速度與曲面速度相同，豎直方向速度為零，以小球初速度v的方向?yàn)檎�，小球和曲面體組成的系統(tǒng)，由水平方向動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒得：
mv=2mv1，$\frac{1}{2}m{v}^{2}=2×\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}+mgh$，
解得：h=$\frac{{v}^{2}}{4g}$
（2）設(shè)小球滑到地面上時(shí)的速度為v2，斜面的速度為v3，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：
mv=mv2+mv3，
根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：
$\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{1}{2}m{{v}_{2}}^{2}+\frac{1}{2}m{{v}_{3}}^{2}$
解得：v2=0，v3=v
答：（1）曲面的高度為$\frac{{v}^{2}}{4g}$；
②曲面最終的速度為v．

點(diǎn)評(píng) 本題是系統(tǒng)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒的類型，類似于彈性碰撞，常見類型，知道恰好能沖到曲面的頂端，說(shuō)明此時(shí)，小球豎直方向速度為零，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．

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：解答題

18．如圖，一木塊通過(guò)長(zhǎng)度忽略不計(jì)的繩固定在小車的前壁上，小車上表面光滑．某時(shí)刻小車由靜止開始向右勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)2s，細(xì)繩斷裂．細(xì)繩斷裂后，小車的加速度不變，又經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，滑塊從小車左端剛好掉下，在這段時(shí)間內(nèi)，已知滑塊相對(duì)小車前3s內(nèi)滑行了4.5m；后3s內(nèi)滑行了10.5m．
（1）小車的加速度多大？
（2）從繩斷到滑塊離開車尾所用時(shí)間是多少？
（3）小車的長(zhǎng)度是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

19．如圖所示，活塞的質(zhì)量為m．缸套的質(zhì)量為M，通過(guò)彈簧吊在天花板上，氣缸內(nèi)封住一定質(zhì)量的空氣，缸套與活塞無(wú)摩擦，活塞截面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0，則（　�。�
A．汽缸內(nèi)空氣的壓強(qiáng)等于p0-$\frac{Mg}{S}$B．汽缸內(nèi)空氣的壓強(qiáng)等于p0+$\frac{mg}{S}$
C．內(nèi)外空氣對(duì)缸套的作用力為（M+m）gD．內(nèi)外空氣對(duì)活塞的作用力為Mg

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．如圖為“驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置

①下列說(shuō)法中不符合本實(shí)驗(yàn)要求的是D．
A．入射球比靶球質(zhì)量大，二者的直徑必須相同
B．在同一組實(shí)驗(yàn)的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放
C．安裝軌道時(shí)，軌道末端必須水平
D．需要使用的測(cè)量?jī)x器有天平和刻度尺和秒表，秒表測(cè)量小球從軌道末端到落在記錄紙上的時(shí)間．
②實(shí)驗(yàn)中記錄了軌道末端在記錄紙上的豎直投影為O點(diǎn)，經(jīng)多次釋放入射球，在記錄紙上找到了兩球平均落點(diǎn)位置為M、P、N，并測(cè)得它們到O點(diǎn)的距離分別為$\overline{OM}$、$\overline{OP}$和$\overline{ON}$．已知入射球的質(zhì)量為m1，靶球的質(zhì)量為m2，如果測(cè)得m1$\overline{OM}$+m2•$\overline{ON}$近似等于m1$\overline{OP}$，則認(rèn)為成功驗(yàn)證了碰撞中的動(dòng)量守恒．
③在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)$\overline{OM}$、$\overline{OP}$和$\overline{ON}$滿足m2$\overline{ON}$2=m1$\overline{OP}$2-m1$\overline{OM}$2時(shí)，則可證明碰撞中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒（要求用②中的物理量表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

8．如圖所示為倉(cāng)庫(kù)中常用的皮帶傳輸裝置示意圖．傳送帶BC與水平平臺(tái)AB的夾角θ=37°，其交接處由很小的圓弧平滑連接，平臺(tái)左端A處一質(zhì)量為m=30kg的貨物，在F=350N水平推力的作用下由靜止開始向傳送帶運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t1=1.5s到達(dá)平臺(tái)AB的中點(diǎn)，此時(shí)撤去外力F，貨物繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，不計(jì)貨物經(jīng)過(guò)B處的機(jī)械能損失．已知貨物與平臺(tái)和傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，B、C兩端相距4.45m，g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6．求：
（1）貨物到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）若傳送帶BC不運(yùn)轉(zhuǎn)，貨物在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的最大位移；
（3）若要貨物能被送到C端，傳送帶順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)的最小速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

18．如圖所示，兩根完全相同的光滑金屬導(dǎo)軌OP、OQ固定在水平桌面上，導(dǎo)軌間的夾角為θ=74°．導(dǎo)軌所在空間有垂直于桌面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=0.2T．t=0時(shí)刻，一長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的金屬桿MN在外力作用下以恒定速度v=0.2m/s從O點(diǎn)開始向右滑動(dòng)．在滑動(dòng)過(guò)程中金屬桿MN與導(dǎo)軌接觸良好，且始終垂直于兩導(dǎo)軌夾角的平分線，金屬桿的中點(diǎn)始終在兩導(dǎo)軌夾角的平分線上．導(dǎo)軌與金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻均為r0=0.1Ω．求
（1）t=2s時(shí)刻，金屬桿中的電流強(qiáng)度I；
（2）0～2s內(nèi)，閉合回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）若在t=2s時(shí)刻撤去外力，為保持金屬桿繼續(xù)以v=0.2m/s做勻速運(yùn)動(dòng)，在金屬桿脫離導(dǎo)軌前可采取將B從B0逐漸減小的方法，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)隨時(shí)間怎樣變化（寫出B與t的關(guān)系式）？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．如圖所示，接有燈泡L（阻值為R）的平行金屬導(dǎo)軌（間距為l，電阻忽略不計(jì)）水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．在外力F的作用下，一電阻可忽略的導(dǎo)體桿與兩導(dǎo)軌良好接觸并在P、Q兩位置間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)．從桿通過(guò)O位置，并沿OP方向運(yùn)動(dòng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間關(guān)系為v=v0cosωt，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．桿中電流與時(shí)間的關(guān)系為i=$\frac{Bl{v}_{0}cosωt}{R}$
B．桿所受安培力與時(shí)間的關(guān)系為FA=$\frac{{B}^{2}{l}^{2}{v}_{0}sinωt}{R}$
C．桿克服安培力做功的功率與時(shí)間的關(guān)系為p=$\frac{（Bl{v}_{0}cosωt）^{2}}{R}$
D．桿運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=$\frac{{B}^{2}{l}^{2}{{v}_{0}}^{2}π}{Rω}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

2．一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn)，且AB=BC，則下列關(guān)系中正確的是（　　）
A．電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為EA=EC＞EB
B．電勢(shì)φA=φC＞φB
C．將一帶負(fù)電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功
D．將一帶正電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過(guò)程中，電勢(shì)能先增大再減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．如圖甲所示，一絕緣的豎直圓環(huán)上均勻分布著正電荷，一光滑細(xì)桿從圓心垂直圓環(huán)平面穿過(guò)圓環(huán)，桿上套有帶正電的小球，現(xiàn)使小球從a點(diǎn)由靜止釋放，并開始計(jì)時(shí)，后經(jīng)過(guò)b、c兩點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的υ-t圖象如圖乙所示．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為零
B．a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
C．電勢(shì)差Uab小于Ubc
D．小球由b到c的過(guò)程中平均速度小于0.55m/s

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同步練習(xí)冊(cè)答案