【題目】如圖所示，光滑斜面AB與一段粗糙的水平軌道BC通過(guò)光滑的圓弧平滑連接，水平軌道的右端與半徑為R的光滑半圓弧軌道CDE相切。兩質(zhì)量相同的小物塊P和Q分別置于斜面某一高度處和水平軌道的左端B點(diǎn)。現(xiàn)由靜止釋放P物塊，當(dāng)其滑至斜面底端通過(guò)光滑圓弧段之后與小物塊Q發(fā)生碰撞，碰撞之后粘在一起沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)。已知兩物塊與水平軌道BC之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，BC長(zhǎng)度為3R，重力加速度為g，兩小物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)。若兩物塊能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)E，求小物塊P釋放點(diǎn)的最小高度h。

【答案】16R

【解析】

沿光滑斜面下滑由滿(mǎn)足機(jī)械能守恒求速度，碰撞過(guò)程由動(dòng)量守恒定律求碰后速度，由圓周運(yùn)動(dòng)的繩—球模型抓住最高的臨界條件求高度.

設(shè)兩小物塊質(zhì)量均為m，小物塊P的釋放點(diǎn)距離水平地面的高度為h.

在小物塊P下滑過(guò)程中滿(mǎn)足機(jī)械能守恒，則有

設(shè)碰撞之后共同速度為v，兩小物塊碰撞過(guò)程中滿(mǎn)足動(dòng)量守恒定律

聯(lián)立解得：

如釋放點(diǎn)高度h1，恰使得兩小物塊運(yùn)動(dòng)至E點(diǎn)，則由動(dòng)能定理可得：

其中

小物塊在E點(diǎn)滿(mǎn)足

聯(lián)立解得：

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：

【題目】如圖，在P板附近有一電子由靜止開(kāi)始向Q板運(yùn)動(dòng)。已知兩極板間電勢(shì)差為U，板間距為d，電子質(zhì)量為m，電量為e。則關(guān)于電子在兩板間的運(yùn)動(dòng)情況，下列敘述正確的是（ ）

A．若將板間距為d增大一倍，則電子到達(dá)Q板的速率保持不變

B．若將板間距為d增大一倍，則電子到達(dá)Q板的速率也增大一倍

C．若將兩極板間電勢(shì)差U增一倍，則電子到達(dá)Q板的時(shí)間保持不變

D．若將兩極板間電勢(shì)差U增一倍，則電子到達(dá)Q板的時(shí)間減為一半

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小型發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈共N匝，每匝可簡(jiǎn)化為矩形線(xiàn)圈abcd，磁極間的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于線(xiàn)圈中心軸OO′，線(xiàn)圈從圖示位置以角速度ω繞OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。矩形線(xiàn)圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0，不計(jì)線(xiàn)圈電阻，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 若從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝2Ne0sin ωt

B. 從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝2Ne0cos ωt

C. 發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過(guò)程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值是

D. 發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過(guò)程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值是

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某組同學(xué)采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)控制質(zhì)量均為M(M>>m)的甲、乙兩小車(chē)同時(shí)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)且同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，甲小車(chē)通過(guò)輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)跨過(guò)定滑輪懸掛質(zhì)量為m的鉤碼，乙小車(chē)通過(guò)輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)跨過(guò)定滑輪懸掛質(zhì)量為2m的鉤碼。實(shí)驗(yàn)中用刻度尺測(cè)得甲小車(chē)位移為s1，乙小車(chē)位移為s2.請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前，在未掛鉤碼的情況下，小組同學(xué)先調(diào)整兩木板的傾角然后輕推小車(chē)，直到小車(chē)恰好能沿木板勻速下滑為止，這樣做的目的是___________.

(2)下列關(guān)于2s1與s2的大小關(guān)系正確的是___________.

A. 2s1>s2 B. 2s1=s2 C.2s1<s2 D.無(wú)法確定

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（19分）如圖所示，在y＞0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，y＜0的區(qū)域內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一電子（質(zhì)量為m、電量為e）從y軸上A點(diǎn)以沿x軸正方向的初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，電子第一次經(jīng)過(guò)x軸上C點(diǎn)；第二次恰好經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O；第三次經(jīng)過(guò)x軸上D點(diǎn)。C、D兩點(diǎn)均未在圖中標(biāo)出。已知A、C點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離分別為d、2d。不計(jì)電子的重力。求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（3）電子從A運(yùn)動(dòng)到D經(jīng)歷的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物理小組在一次驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,氣墊導(dǎo)軌放置在水平桌面上,一端裝有光滑的定滑輪;導(dǎo)軌上有一滑塊,其一端與穿過(guò)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線(xiàn)與托盤(pán)連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為f.開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤(pán)中放入適量砝碼,先接通電源,再松手后滑塊開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列點(diǎn).

(1)本實(shí)驗(yàn)存在一個(gè)重大的失誤,該失誤是:_____________________________ 。

(2)圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有9個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出,計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=_____________________(用、、f表示)

(3)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的是_____________

A.導(dǎo)軌的長(zhǎng)度L B.砝碼的質(zhì)量m1 C.滑塊的質(zhì)量m2 D.托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m3

(4)如果乙圖中、、是實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后測(cè)得的數(shù)據(jù),請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)數(shù)點(diǎn)3到計(jì)數(shù)點(diǎn)4的過(guò)程中要驗(yàn)證的機(jī)械能守恒守律的表達(dá)式______________________．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，圖中以點(diǎn)電荷 Q 為圓心的虛線(xiàn)同心圓是該點(diǎn)電荷電場(chǎng)中球形等勢(shì)面的橫截面圖．一個(gè)帶電的粒子經(jīng)過(guò)該電場(chǎng)，它的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線(xiàn)所示，P、M、N、O、F 都是軌跡上的點(diǎn)．不計(jì)帶電粒子受到的重力，由此可以判斷

A. 此粒子和點(diǎn)電荷 Q 帶同種電荷

B. 此粒子在 M 點(diǎn)的動(dòng)能小于在 F 點(diǎn)的動(dòng)能

C. 粒子在 F 點(diǎn)的電勢(shì)能小于在 N 點(diǎn)的電勢(shì)能

D. 帶電粒子從 P 運(yùn)動(dòng)到 N 的過(guò)程中，電勢(shì)能逐漸增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】國(guó)際單位制（縮寫(xiě)SI）定義了米（m）、秒（s）等7個(gè)基本單位，其他單位均可由物理關(guān)系導(dǎo)出。例如，由m和s可以導(dǎo)出速度單位m·s–1。歷史上，曾用“米原器”定義米，用平均太陽(yáng)日定義秒。但是，以實(shí)物或其運(yùn)動(dòng)來(lái)定義基本單位會(huì)受到環(huán)境和測(cè)量方式等因素的影響，而采用物理常量來(lái)定義則可避免這種困擾。1967年用銫–133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)間躍遷輻射的頻率ν=9 192 631 770 Hz定義s；1983年用真空中的光速c=299 792 458 m·s–1定義m。2018年第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決定，7個(gè)基本單位全部用基本物理常量來(lái)定義（對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖，例如，s對(duì)應(yīng)ν，m對(duì)應(yīng)c）。新SI自2019年5月20日（國(guó)際計(jì)量日）正式實(shí)施，這將對(duì)科學(xué)和技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。下列選項(xiàng)不正確的是

A. 7個(gè)基本單位全部用物理常量定義，保證了基本單位的穩(wěn)定性

B. 用真空中的光速c（m·s–1）定義m，因?yàn)殚L(zhǎng)度l與速度v存在l=vt，而s已定義

C. 用基本電荷e（C）定義安培（A），因?yàn)殡姾闪颗c電流I存在I=q/t，而s已定義

D. 因?yàn)槠绽士顺Ａ?/span>h（J·s）的單位中沒(méi)有kg，所以無(wú)法用它來(lái)定義質(zhì)量單位

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】現(xiàn)在要測(cè)量一段電阻絲的電阻率ρ，其阻值Rx約為0.5 Ω，允許通過(guò)的最大電流為0.5 A.現(xiàn)有如下器材可供選擇：

電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω)

電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約為3kΩ)

待測(cè)電阻絲Rx(阻值約為0.5Ω)

標(biāo)準(zhǔn)電阻R0(阻值5Ω)

滑動(dòng)變阻器R1(5 Ω，2A)

滑動(dòng)變阻器R2(200 Ω，1.5A)

直流電源E(E＝6 V，內(nèi)阻不計(jì))

開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線(xiàn)若干

(1)圖為四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)的測(cè)量電路的一部分，你認(rèn)為合理的是________；

(2)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇________(選填“R1”或“R2”)，并采用________接法；（分壓，限流）

(3)根據(jù)你在(1)(2)中的選擇，在圖甲上完成實(shí)驗(yàn)電路的連接________；

(4)實(shí)驗(yàn)中，如果兩電表的讀數(shù)分別為U和I，測(cè)得拉直后電阻絲的長(zhǎng)度為L、直徑為D，則待測(cè)電阻絲的電阻率ρ的計(jì)算式為ρ＝________；

(5)用螺旋測(cè)微器測(cè)量待測(cè)電阻絲的直徑時(shí)讀數(shù)如圖乙所示，則該電阻絲的直徑D＝________.

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