【題目】如圖所示，為半徑的光滑圓弧軌道，下端恰好與小車右端平滑對(duì)接，小車質(zhì)量，車長，現(xiàn)有一質(zhì)量的滑塊，由軌道頂端無初速釋放，滑到端后沖上小車，已知地面光滑，滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，當(dāng)車運(yùn)行了時(shí)，車被地面裝置鎖定。（）。求：

(1)滑塊剛到達(dá)端瞬間，軌道對(duì)它支持力的大��；

(2)車被鎖定時(shí)，車右端距軌道端的距離；

(3)從車開始運(yùn)動(dòng)到被鎖定的過程中，滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大小。

【答案】(1)30N；(2)1m；(3)6J

【解析】

(1)滑塊從光滑圓弧軌道過程，只有重力做功，機(jī)械能守恒。經(jīng)過端時(shí)由重力和軌道的支持力的合力提供向心力，根據(jù)機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律求解軌道的支持力。

(2)根據(jù)牛頓第二定律分別求出滑塊滑上小車后滑塊和小車的加速度，由速度公式求出兩者速度所經(jīng)歷的時(shí)間，再求解車被鎖定時(shí)，車右端距軌道端的距離；

(3)從車開始運(yùn)動(dòng)到被鎖定的過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，求出滑塊相對(duì)于小車滑動(dòng)的距離，根據(jù)能量守恒定律求出內(nèi)能。

(1)滑塊從光滑圓弧軌道過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得

解得

滑塊經(jīng)過端時(shí)，由牛頓第二定律得

解得

(2)當(dāng)滑塊滑上小車后，由牛頓第二定律，對(duì)滑塊有

解得

對(duì)小車有

解得

設(shè)經(jīng)時(shí)間兩者達(dá)到共同速度，則有

聯(lián)立解得

由于，此時(shí)小車還未被鎖定，兩者的共同速度

兩者以共同速度運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

故車被鎖定時(shí)，車右端距軌道端的距離

(3)從車開始運(yùn)動(dòng)到被鎖定的過程中，滑塊相對(duì)小車滑動(dòng)的距離

所以系統(tǒng)損失的機(jī)械能即產(chǎn)生的內(nèi)能為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是光電門傳感器的示意圖．它的一邊是發(fā)射器，另一邊是接收器，當(dāng)光路被物體擋住的時(shí)候，它就開始計(jì)時(shí)，當(dāng)光路再次恢復(fù)的時(shí)候，它就停止計(jì)時(shí)．這樣就可以測出擋光片擋光的時(shí)間．某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計(jì)了一個(gè)研究小球下落過程中機(jī)械能是否守恒的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，圖中、為固定在同一豎直線上的兩個(gè)光電門傳感器，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓半徑為的小球從某一髙度處由靜止釋放，讓小球依次從、兩個(gè)光電門傳感器的發(fā)射器和接收器之間通過，測得擋光時(shí)間分別為、．為了證明小球通過、過程中的機(jī)械能守恒，還需要進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)測量和列式證明．

（1）選出下列還需要的實(shí)驗(yàn)測量步驟（______）

A．測出、兩傳感器之間的豎直距離

B．測出小球釋放時(shí)離桌面的高度

C．用秒表測出運(yùn)動(dòng)小物體通過、兩傳感器的時(shí)間

D．測出小球由靜止釋放位置與傳感器之間的豎直距離

（2）如果能滿足______關(guān)系式，即能證明小球通過、過程中的機(jī)械能是守恒的．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲為一運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）進(jìn)行3米板跳水訓(xùn)練的場景，某次跳水過程中運(yùn)動(dòng)員的v—t圖像如圖乙所示，t=0是其向上起跳的瞬間，此時(shí)跳板位于平衡位置，t3=5.5t1，不計(jì)空氣阻力，重力加速度取10m/s2。則（　　）

A.運(yùn)動(dòng)員入水時(shí)的速度大小為

B.運(yùn)動(dòng)員離開跳板后向上運(yùn)動(dòng)的位移大小為

C.運(yùn)動(dòng)員在水中向下運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

D.運(yùn)動(dòng)員入水的深度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（　�。�

A.氦原子的核外電子從低軌道躍遷到高軌道的過程，原子要吸收光子，電子的動(dòng)能減少，原子的電勢能增大

B.衰變成要經(jīng)過4次α衰變和6次β衰變

C.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比

D.原子核的比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,A為地球同步衛(wèi)星,B為運(yùn)行軌道比A低的一顆衛(wèi)星,C為地球赤道上某一高山山頂上的一個(gè)物體,兩顆衛(wèi)星及物體C的質(zhì)量都相同,關(guān)于它們的線速度、角速度、運(yùn)行周期和所受到的萬有引力的比較,下列關(guān)系式正確的是( )

A.vB>vA>vCB.

C.FB>FA>FCD.TA=TC>TB

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在坐標(biāo)系xoy的第一、第三象限內(nèi)存在相同的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xoy面向里；第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E. 一質(zhì)量為、帶電量為的粒子自y軸的P點(diǎn)沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入第一象限，隨即撤去電場，以后僅保留磁場。已知OP=d，OQ=2d，不計(jì)粒子重力。

（1）求粒子過Q點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向。

（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為一定值B0，粒子將以垂直y軸的方向進(jìn)入第二象限，求B0；

（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為另一確定值，經(jīng)過一段時(shí)間后粒子將再次經(jīng)過Q點(diǎn)，且速度與第一次過Q點(diǎn)時(shí)相同，求該粒子相鄰兩次經(jīng)過Q點(diǎn)所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B為電場中一直線上的兩個(gè)點(diǎn)，帶正電的點(diǎn)電荷只受電場力的作用，從A點(diǎn)以某一初速度做直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其電勢能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示．則從A到B過程中，下列說法正確的是( )

A. 點(diǎn)電荷的速度先增大后減小

B. 空間電場是某負(fù)點(diǎn)電荷形成的

C. 電荷所受電場力先減小后增大

D. 空間各點(diǎn)的電勢先升高后降低

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用金屬晶格(大小約)作為障礙物觀察電子的衍射圖樣,方法是讓電子束通過電場加速后,照射到金屬晶格上,從而得到電子的衍射圖樣．已知電子質(zhì)量為,電荷量為,初速度為0,加速電壓為,普朗克常量為,則下列說法中正確的是（ ）

A.該實(shí)驗(yàn)說明了電子具有波動(dòng)性

B.實(shí)驗(yàn)中電子束的德布羅意波的波長為

C.加速電壓越大,電子衍射現(xiàn)象越明顯

D.若用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子,衍射現(xiàn)象將更加明顯

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊A與質(zhì)量m=kg的小球相連。今用跟水平方向成α=300角的力F=N,拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中M、m相對(duì)位置保持不變，取g=10m/s2。求：

（1）運(yùn)動(dòng)過程中輕繩與水平方向夾角θ；

（2）木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

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