【題目】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．求：

（1）小物塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

（2）為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道，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，將以多大速度離開水平軌道．

【答案】（1）．

（2）．

（3）L處．

【解析】試題分析：（1）小物塊最終停在AB的中點(diǎn)，在這個(gè)過程中，由動(dòng)能定理得：﹣μmg（L+0.5L）=﹣E

得：μ=

（2）若小物塊剛好到達(dá)D處，速度為零，同理，有：﹣μmgL﹣mgR=﹣E

解得CD圓弧半徑至少為：R=

（3）設(shè)物塊以初動(dòng)能E′沖上軌道，可以達(dá)到的最大高度是1.5R，由動(dòng)能定理得：

﹣μmgL﹣1.5mgR=﹣E′

解得：E′=

物塊滑回C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EC=1.5mgR=，由于EC＜μmgL=，故物塊將停在軌道上．

設(shè)到A點(diǎn)的距離為x，有﹣μmg（L﹣x）=﹣EC

解得：x=L

即物塊最終停在水平滑道AB上，距A點(diǎn)L處．

答：（1）小物塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為．

（2）為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道，圓弧軌道的半徑R至少是．

（3）物塊最終停在水平滑道AB上，距A點(diǎn)L處．

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】在研究加速度和力的關(guān)系時(shí)，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置，M為滑塊的質(zhì)量，m為沙桶和沙子的總質(zhì)量，輕滑輪不計(jì)摩擦，該實(shí)驗(yàn)已經(jīng)平衡摩擦力。

（1）實(shí)驗(yàn)中，一定要進(jìn)行的操作是___________；

A. 用天平測(cè)出m的大小

B. 滑塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（圖中未畫出），先接通電源，后釋放滑塊

C. 改變沙桶和沙子的質(zhì)量，打出幾條紙帶

D. 為減小誤差，要保證m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M。

（2）以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，通過紙帶計(jì)算出的加速度為縱坐標(biāo)，畫出的a-F圖像是一條直線，求得圖線的斜率為K，則滑塊的質(zhì)量M=_________________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物體靜止在光滑水平面上，先對(duì)物體施一水平向右的恒力F1，經(jīng)t秒后撤去F1，立即再對(duì)它施一個(gè)水平向左的恒力F2，又經(jīng)過0.5t秒后物體回到出發(fā)點(diǎn)，在這一過程中，F1、F2分別對(duì)物體做功w1、w2間的關(guān)系是( )

A. w2=w1 B. w2=2w1 C. w2=4w1 D. w2=8w1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖1所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．實(shí)驗(yàn)器材：

待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約2Ω），保護(hù)電阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑動(dòng)變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干．

實(shí)驗(yàn)主要步驟：

（i）將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；

（ⅱ）逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；

（ⅲ）在圖2中，以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，做U﹣I圖線（U、I都用國(guó)際單位）；

（ⅳ）求出U﹣I圖線斜率的絕對(duì)值k和在橫軸上的截距a．

回答下列問題：

（1）電壓表最好選用_____；電流表最好選用_____．

A．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約15kΩ）

B．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）

C．電流表（0～200mA，內(nèi)阻約2Ω）

D．電流表（0～30mA，內(nèi)阻約2Ω）

（2）滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大．兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是_____．

A．兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端接線柱

B．兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端接線柱

C．一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱

D．一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱

（3）選用k、a、R1和R2表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=_____，r=_____，代入數(shù)值可得E和r的測(cè)量值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一寬40cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一邊長(zhǎng)為20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v=20cm/s通過磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過程中，線框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行。取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻t=0，在下列圖線中，正確反映感應(yīng)電流強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律的是（ ）

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一塊電流表的內(nèi)阻大約是幾百歐，某同學(xué)甲設(shè)計(jì)如圖電路想用半偏法測(cè)量其內(nèi)阻和滿偏電流，部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①選擇器材：兩個(gè)電阻箱（最大阻值均為）、2節(jié)干電池（每節(jié)電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻不計(jì)）、2個(gè)單刀單擲開關(guān)和若干導(dǎo)線；

②按如圖所示的電路圖連接好器材，斷開開關(guān)、，將電阻箱1的電阻調(diào)至最大；

③閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱1，并同時(shí)觀察電流表指針，當(dāng)指針處于滿偏刻度時(shí)，讀取電阻箱1的阻值為；

④保持電阻箱1的電阻不變，再閉合開關(guān)，只調(diào)節(jié)電阻箱2，并同時(shí)觀察電流表指針，當(dāng)指針處于半偏刻度時(shí)，讀取電阻箱2的阻值為，此時(shí)同學(xué)甲認(rèn)為電流表G的內(nèi)阻，而同學(xué)乙認(rèn)為甲的做法有很大的誤差。

（1）經(jīng)過分析，你認(rèn)為下列說法正確的是__________。

A.同學(xué)甲的做法電流表G的內(nèi)阻測(cè)量值比真實(shí)值小

B.同學(xué)甲的做法電流表G的內(nèi)阻測(cè)量值比真實(shí)值大

C.要減少誤差，電阻箱1用最大阻值更大的電阻箱即可

D.要減少誤差，必須要提高電源的電動(dòng)勢(shì)和選用最大阻值更大的電阻箱1

（2）通過分析與計(jì)算，同學(xué)們認(rèn)為可以利用同學(xué)甲的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出電流表的內(nèi)阻和滿偏電流值，那么電流表內(nèi)阻的測(cè)量值 ______；電流表的滿偏電流值 ______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“嫦娥二號(hào)”是我國(guó)月球探測(cè)第二期工程的先導(dǎo)星．若測(cè)得“嫦娥二號(hào)”在月球(可視為密度均勻的球體)表面附近圓形軌道運(yùn)行的周期T，已知引力常量為G，半徑為R的球體體積公式V＝πR3，則可估算月球的(　　)

A. 密度 B. 質(zhì)量

C. 半徑 D. 自轉(zhuǎn)周期

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2017年12月11日零時(shí)40分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功將阿爾及利亞一號(hào)通信衛(wèi)星送入如圖所示的地球同步轉(zhuǎn)移軌道。該軌道的近地點(diǎn)為M，遠(yuǎn)地點(diǎn)為N，忽略空氣阻力，則下列說話正確的是

A. 衛(wèi)星經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)的速度最小

B. 衛(wèi)星經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的速度最小

C. 衛(wèi)星在M點(diǎn)的加速度最小

D. 衛(wèi)星在從M到N的過程中機(jī)械能減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬板間距為d，電勢(shì)差為U，板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)；金屬板下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子，由靜止開始從正極板出發(fā)，經(jīng)電場(chǎng)加速后射出，并進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。忽略重力的影響，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大��；

（2）粒子從電場(chǎng)射出時(shí)速度ν的大小；

（3）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R。

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