如圖所示，AB為半徑的1/4光滑圓弧軌道，下端B恰好與長(zhǎng)度的小車右端平滑對(duì)接，小車質(zhì)量。現(xiàn)有一質(zhì)量的小滑塊，由軌道頂端無初速釋放，滑到B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)。(g=10m/s2)

試求：（1）滑塊到達(dá)B端時(shí)，它對(duì)軌道的壓力。
（2）經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間滑塊從小車左端滑落。

（1）30N 向下 （2）0.4s

解析試題分析：（1）設(shè)滑塊到B端是速度為V
根據(jù)題意：  （2分）
在B點(diǎn)滿足：     （2分）
其中為滑塊在B點(diǎn)受到的支持力
帶入數(shù)據(jù)得：，  （2分）
根據(jù)牛頓第三定律，==30N，方向豎直向下。
（2）滑塊滑上小車后滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，小車從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a1、a2并滿足：
 （2分）
帶入數(shù)值后求得
    （2分）
帶入數(shù)值后求得
當(dāng)滿足下述條件時(shí)滑塊脫落：
    （2分）
帶入數(shù)值后求得：，（另一解不和題意，舍棄）。   （2分）
考點(diǎn)：本題考查機(jī)械能守恒定律、圓周運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系。

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：計(jì)算題

如圖所示，兩個(gè)帶電滑塊甲和乙系于一根絕緣細(xì)繩的兩端，放在一個(gè)光滑的絕緣平面上，整體置于方向水平向右、大小為N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，甲的質(zhì)量為kg，帶電荷量為C，乙的質(zhì)量為kg，帶電荷量為C。開始時(shí)細(xì)繩處于拉直狀態(tài)。由靜止釋放兩滑塊，t=3s時(shí)細(xì)繩斷裂，不計(jì)滑塊間的庫(kù)侖力。試求：

（1）細(xì)繩斷裂前，兩滑塊的加速度；
（2）由靜止開始釋放后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，乙的電勢(shì)能增量的最大值；
（3）當(dāng)乙的電勢(shì)能增量為零時(shí)，甲與乙組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，質(zhì)量為m的物體置于水平地面上，受與水平方向夾角為370的拉力F作用，在2 s時(shí)間內(nèi)的變化圖象如圖乙所示，其運(yùn)動(dòng)的速度圖象如圖丙所示，g＝10 m/s2.求：
（sin370=0.6;  cos370=0.8）

（1）0至2s內(nèi)拉力F所做功
（2）物體和地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)
（3）拉力F的最大功率

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(19分)如圖所示，AB段為一半徑R＝0.2 m的光滑圓弧軌道，EF是一傾角為30°的足夠長(zhǎng)的光滑固定斜面，斜面上有一質(zhì)量為0.1 kg的薄木板CD，開始時(shí)薄木板被鎖定．一質(zhì)量也為0.1 kg的物塊(圖中未畫出)從A點(diǎn)由靜止開始下滑，通過B點(diǎn)后水平拋出，經(jīng)過一段時(shí)間后恰好以平行于薄木板的方向滑上薄木板，在物塊滑上薄木板的同時(shí)薄木板解除鎖定，下滑過程中某時(shí)刻物塊和薄木板能達(dá)到共同速度．已知物塊與薄木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝.(g＝10 m/s2，結(jié)果可保留根號(hào))求：

(1)物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大��；
(2)物塊滑上薄木板時(shí)的速度大��；
(3)達(dá)到共同速度前物塊下滑的加速度大小及從物塊滑上薄木板至達(dá)到共同速度所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖為某水上滑梯示意圖，滑梯斜面軌道與水平面間的夾角為37°，底部平滑連接一小段水平軌道（長(zhǎng)度可以忽略），斜面軌道長(zhǎng)L=8m，水平端與下方水面高度差為h=0.8m。一質(zhì)量為m=50kg的人從軌道最高點(diǎn)A由靜止滑下，若忽略空氣阻力，將人看作質(zhì)點(diǎn)，人在軌道上受到的阻力大小始終為f=0.5mg。重力加速度為g=10m/s2，sin37°=0.6。求：

（1）人在斜面軌道上的加速度大小；
（2）人滑到軌道末端時(shí)的速度大��；
（3）人的落水點(diǎn)與滑梯末端B點(diǎn)的水平距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長(zhǎng)s＝1.15 m，兩導(dǎo)軌間距L＝0.75 m，導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R＝1.5 Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直軌道平面向上，如圖12所示．阻值r＝0.5 Ω，質(zhì)量m＝0.2 kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Q1＝0.1 J．(取g＝10 m/s2)求：
(1)金屬棒在此過程中克服安培力的功W安；
(2)金屬棒下滑速度v＝2 m/s時(shí)的加速度a；
(3)為求金屬棒下滑的最大速度vm，有同學(xué)解答如下：由動(dòng)能定理，WG－W安＝ ，….由此所得結(jié)果是否正確？若正確，說明理由并完成本小題；若不正確，給出正確的解答．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上。初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行。
（1）求初始時(shí)刻通過電阻R的電流I的大小和方向；
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí)，速度變?yōu)関，求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小a；
（3）導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，求導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)直到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題


根據(jù)玻爾理論，電子繞氫原子核運(yùn)動(dòng)可以看作是僅在庫(kù)侖引力作用下的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，電子在第1軌道運(yùn)動(dòng)的半徑為r1，靜電力常量為k。
（1）電子繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，可等效為環(huán)形電流，試計(jì)算電子繞氫原子核在第1軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及形成的等效電流的大��；
（2）氫原子在不同的能量狀態(tài)，對(duì)應(yīng)著電子在不同的軌道上繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑滿足rn=n2r1，其中n為量子數(shù)，即軌道序號(hào)，rn為電子處于第n軌道時(shí)的軌道半徑。電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量En為電子動(dòng)能與“電子-原子核”這個(gè)系統(tǒng)電勢(shì)能的總和。理論證明，系統(tǒng)的電勢(shì)能Ep和電子繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r存在關(guān)系：Ep=-k（以無窮遠(yuǎn)為電勢(shì)能零點(diǎn)）。請(qǐng)根據(jù)以上條件完成下面的問題。
①試證明電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量En和電子在第1軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量E1滿足關(guān)系式
②假設(shè)氫原子甲核外做圓周運(yùn)動(dòng)的電子從第2軌道躍遷到第1軌道的過程中所釋放的能量，恰好被量子數(shù)n=4的氫原子乙吸收并使其電離，即其核外在第4軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的電子脫離氫原子核的作用范圍。不考慮電離前后原子核的動(dòng)能改變，試求氫原子乙電離后電子的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

額定功率為80kW的汽車，在平直公路上行駛的最大速度是20m/s。汽車的質(zhì)量為2.0×103kg。如果汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度的大小是2m/s2，運(yùn)動(dòng)過程中阻力不變。求：
（1）汽車受到的阻力多大？
（2）3s末汽車的瞬時(shí)功率是多大？
（3）汽車維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？

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同步練習(xí)冊(cè)答案