【題目】如圖所示，斜面ABC下端與光滑的圓弧軌道CDE相切于C點(diǎn)，整個(gè)裝置豎直固定，D點(diǎn)為最低點(diǎn)，圓心角∠DOC=37°，E、B與圓心O等高，圓弧軌道半徑R=0.30m，斜面長(zhǎng)L=1.90m，AB部分光滑，BC部分粗糙，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=0.10kg的小物塊P從斜面上端A點(diǎn)無(wú)初速度下滑，物塊P與斜面BC部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75，取，重力加速度g=10m/s2，忽略空氣阻力，求：

（1）物塊第一次通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小vc；

（2）物塊第一次通過(guò)D點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力大小；

（3）物塊最終所處的位置。

【答案】（1） （2）7.4N(3)

【解析】

(1)根據(jù)幾何關(guān)系得，斜面BC部分的長(zhǎng)度為：

設(shè)物塊第一次通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，根據(jù)動(dòng)能定理有：

代入數(shù)據(jù)得：

物塊在BC部分滑動(dòng)受到的摩擦力大小為:

在BC部分下滑過(guò)程受到的合力為：

則物塊第一次通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為:

(2)設(shè)物塊第一次通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度為vD，

由動(dòng)能定理得：

在D點(diǎn)，由牛頓第二定律得：

聯(lián)立解得：

(3)物塊每通過(guò)一次BC部分減小的機(jī)械能為：

物塊在B點(diǎn)的動(dòng)能為：

物塊能經(jīng)過(guò)BC部分的次數(shù)為：

設(shè)物塊第四次從下端進(jìn)入BC部分后最終在距離C點(diǎn)x處于靜止，

由動(dòng)能定理得：

代入數(shù)據(jù)得：x=0.35m

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】如圖所示為靜寧一中兩位同學(xué)探究“物體的加速度與其質(zhì)量、所受合外力的關(guān)系” 的實(shí)驗(yàn)裝置圖．

（1）實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，首先平衡摩擦力，他們將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高些后，在不掛砝碼盤(pán)的情況下，使小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后，先接通電源，后用手輕撥小車(chē)，小車(chē)便拖動(dòng)紙帶在木板上自由運(yùn)動(dòng)。若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器第一次在紙帶上打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)越來(lái)越稀疏（從打出的點(diǎn)的先后順序看），則第二次打點(diǎn)前應(yīng)將長(zhǎng)木板底下的小木塊墊的比原先更加_______（選填“高”或“低”）些；重復(fù)以上操作步驟，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列___________的計(jì)時(shí)點(diǎn)，便說(shuō)明平衡摩擦力合適。

（2）平衡摩擦力后，在____________的條件下，兩位同學(xué)可以認(rèn)為砝碼盤(pán)(連同砝碼)的總重力近似等于小車(chē)的所受的合外力。(已知小車(chē)的質(zhì)量為M，砝碼盤(pán)（連同砝碼）的總質(zhì)量為m)

（3）接下來(lái)，這兩位同學(xué)先保持小車(chē)的質(zhì)量不變的條件下，研究小車(chē)的加速度與受到的合外力的關(guān)系；右圖為某次操作中打出的一條紙帶，他們?cè)诩垘蠘?biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實(shí)驗(yàn)中使用的是頻率f＝50 Hz的交變電流．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車(chē)的加速度a＝________m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

（4）然后，兩位同學(xué)在保持小車(chē)受到的拉力不變的條件下，研究小車(chē)的加速度a與其質(zhì)量M的關(guān)系。他們通過(guò)給小車(chē)中增加砝碼來(lái)改變小車(chē)的質(zhì)量M，得到小車(chē)的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫(huà)出 圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng) 較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲。于是，兩位同學(xué)又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，那么，兩位同學(xué)的修正方案可能是 （____）

A．改畫(huà)a與(M＋m)的關(guān)系圖線 B．改畫(huà)a與的關(guān)系圖線

C．改畫(huà)a與的關(guān)系圖線 D．改畫(huà)a與的關(guān)系圖線

（5）探究“物體的加速度與其質(zhì)量、所受合外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)完成后，兩位同學(xué)又打算測(cè)出小車(chē)與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。于是兩位同學(xué)先取掉了長(zhǎng)木板右端墊的小木塊，使得長(zhǎng)木板平放在了實(shí)驗(yàn)桌上，并把長(zhǎng)木板固定在實(shí)驗(yàn)桌上，具體的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示；在砝碼盤(pán)中放入適當(dāng)?shù)捻来a后，將小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源后釋放小車(chē)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器便在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，并在保證小車(chē)的質(zhì)量M、砝碼（連同砝碼盤(pán)）的質(zhì)量m不變的情況下，多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打出了多條紙帶，分別利用打出的多條紙帶計(jì)算出了小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度，并求出平均加速度，則小車(chē)與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=________。（用m、M、、g表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩點(diǎn)電荷q1和q2（電性和大小均未知）分別固定在X軸上的-2L和2L處。兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨X變化的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 從-2L到2L電勢(shì)先減小后增大

B. 從-2L到2L場(chǎng)強(qiáng)先減小后增大

C. -L處的場(chǎng)強(qiáng)為0

D. X軸上只有一個(gè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為0，且位于2L的右邊

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)操作中有以下實(shí)驗(yàn)步驟：

A.將長(zhǎng)木板平放在水平桌面上，有滑輪的一端伸出桌子邊緣

B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上，并接好電路；

C.將紙帶固定在小車(chē)尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔；

D.把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼；

E.拉住紙帶，將小車(chē)移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先放開(kāi)紙帶，再接通電源

F.取下紙帶；

請(qǐng)把其中有錯(cuò)誤或遺漏的步驟在下面橫線上改正或補(bǔ)充遺漏步驟可編上序號(hào)G、H、______．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量分別為m和M的兩個(gè)星球A和B在相互引力作用組成雙星系統(tǒng)繞它們連線上的一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球A和B兩者中心之間的距離為L。已知引力常數(shù)為G。

(1)求兩星球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期；

(2)在地月系統(tǒng)中，若忽略其他星球的影響，可以將月球和地球看成上述星球A和B，月球繞其軌道中心運(yùn)行的周期記為T1。但在近似處理問(wèn)題時(shí)，常常認(rèn)為月球是繞地心做圓周運(yùn)動(dòng)的，這樣算得的運(yùn)行周期記為T2。求T2與T1兩者平方之比。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于電勢(shì)差和電場(chǎng)力做功的說(shuō)法中，正確的是 ( )

A. 電勢(shì)差是矢量，電場(chǎng)力做的功是標(biāo)量

B. 在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零

C. 在兩點(diǎn)間被移動(dòng)的電荷的電荷量越少，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差越大

D. 在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做正功，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，是探究某根彈簧的伸長(zhǎng)量x與所受拉力F之間的關(guān)系圖：

（1）寫(xiě)出圖線代表的函數(shù) （x用m作單位）；

（2）彈簧的勁度系數(shù)是 N/m；

（3）當(dāng)彈簧受F2=800N的拉力作用時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為x2= cm．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是

A. 經(jīng)過(guò)6次α衰變和4次β衰變后成為穩(wěn)定的原子核

B. 在核反應(yīng)堆中，為使快中子減速，在鈾棒周?chē)?/span>“減速劑”，常用的減速劑有石墨、重水和普通水

C. 將由放射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解，會(huì)改變?cè)摲派湫栽氐陌胨テ?/span>

D. 原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為λ1的光子；原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長(zhǎng)為λ2的光子，已知。那么原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)將要吸收波長(zhǎng)為的光子

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】假設(shè)某型號(hào)貨車(chē)的緊急制動(dòng)過(guò)程是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其中兩種緊急制動(dòng)的圖像如圖所示，設(shè)圖線1對(duì)應(yīng)的加速度大小為，圖線2對(duì)應(yīng)的加速度大小為。一條平直的公路上該型號(hào)貨車(chē)正在以=72km/h的速度行駛，發(fā)現(xiàn)正前方=20m處有一自行車(chē)以=5m/s的速度勻速同向行駛，駕駛員立即制動(dòng)（不考慮反應(yīng)時(shí)間）。

（1）求和的大小。

（2）若貨車(chē)以加速度為制動(dòng)，貨車(chē)與自行車(chē)是否相撞。若不相撞，求貨車(chē)與自行車(chē)間的最短距離；若相撞，求相撞時(shí)貨車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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