【題目】如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛小車，小車的左端為半徑R=0.2m的四分之一光滑圓弧軌道AB，AB的最低點(diǎn)B與小車的上表面相切。現(xiàn)小車的左側(cè)靠在豎直墻壁上，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從A點(diǎn)正上方H=0.25m處無初速度下落，恰好落入小車圓弧軌道，并沿圓弧軌道滑下最終小車與物塊一起運(yùn)動。已知小車的質(zhì)量為M=5kg，物塊的質(zhì)量為m=1kg，物塊與小車水平部分間的動摩擦因數(shù)μ= 0.5，不考慮空氣阻力和物塊落入圓弧軌道時的能量損失，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）物塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)B點(diǎn)時的速度vB的大小及軌道對它支持力FN的大��；

（2）物塊和小車最終速度v的大小及此過程產(chǎn)生的熱量Q；

（3）物塊最終距離B點(diǎn)的距離x。

【答案】(1)3m/s，55N(2)0.5m/s，3.75J(3)0.75m

【解析】

(1)從物塊開始下落到物塊到達(dá)B點(diǎn)過程，由機(jī)械能守恒定律得

mg（H+R）=

代入數(shù)據(jù)解得

vB=3m/s

在B點(diǎn)，由牛頓第二定律得

FN-mg =m

得

FN=55N

(2)小車離開墻壁后小車與物塊組成的系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得

mvB=（M+m）v

解得

v=0.5m/s

由能量守恒定律得

- =Q

得

Q=3.75J

(3)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量

Q=fx=μmgx

得

x=0.75m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，豎直平面內(nèi)有兩電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，兩導(dǎo)軌間距d=0.5 m，上端通過導(dǎo)線與阻值為R=2 Ω的電阻連接，下端通過導(dǎo)線與阻值為RL=4 Ω的小燈泡L連接，在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，CE長為2 m.在t=0時，電阻也為R=2 Ω的金屬棒以某一初速度從AB位置緊貼導(dǎo)軌向下運(yùn)動，當(dāng)金屬棒從AB位置運(yùn)動到EF位置過程中，小燈泡的亮度始終沒有發(fā)生變化，g取10 m/s2.求:

(1)通過小燈泡的電流大小；

(2)金屬棒的質(zhì)量；

(3)t=0.25 s時金屬棒兩端的電勢差.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中三個點(diǎn)電荷位于一條直線上，都只在電場力下處于靜止，其中兩個電荷停在M、N兩點(diǎn)，所帶電量如圖所示，關(guān)于第三個電荷的電性和所停的位置，下列說法正確的是（　�。�

A. 為正電荷，可能停在A處

B. 為正電荷，可能停在B處

C. 為負(fù)電荷，可能停在B處

D. 為負(fù)電荷，可能停在C處

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一種汽車胎壓監(jiān)測技術(shù)是利用放置在輪胎內(nèi)的壓強(qiáng)傳感器監(jiān)測汽車輪胎壓強(qiáng)的技術(shù)，這對于確保行車安全具有重要意義。小明在夏季氣溫為26℃時，觀 察到自己汽車胎壓值為230kPa,冬季氣溫為-13℃時，胎壓監(jiān)測系統(tǒng)報警，顯示輪胎的胎壓值為190kPa,不考慮輪胎容積的變化，試判斷該輪胎是否漏氣。如果漏氣，求漏掉的氣體質(zhì)量占原來氣體的百分之幾；如果不漏氣，要使輪胎氣壓恢復(fù)到230kPa,需要再充入溫度為-13℃、壓強(qiáng)為100kPa的氣體的體積是輪胎容積的百分之幾。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】要測量一個待測電阻Rx（190Ω～210Ω）的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：

電源E：電動勢3.0V，內(nèi)阻不計

電流表A1：量程0～10mA，內(nèi)阻r1約50Ω

電流表A2：量程0﹣500μA，內(nèi)阻r2為1000Ω

電壓表V1：量程0～1V，內(nèi)阻RV1約為1kΩ

電壓表V2：量程0～10V，內(nèi)阻RV2約為10kΩ

滑動變阻器R：最大阻值20Ω，額定電流2A

定值電阻R1＝500Ω

定值電阻R2＝2000Ω

定值電阻R3＝5000Ω

電鍵S及導(dǎo)線若干

求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確測量Rx的阻值，請回答下面問題：

（1）為了測定待測電阻上的電壓，可以將電表___（選填“A1”、“A2”或“V1”、“V2“）串聯(lián)定值電阻__（選填“R1”、“R2”或“R3”），將其改裝成一個量程為3.0V的電壓表。

（2）利用所給器材，在虛線框內(nèi)畫出測量待測電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)原理圖（所有的器材必須用題中所給的符號表示）。（________）

（3）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)原理圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若測量電路中一只電流表的讀數(shù)為6.2mA，另外一只電流表的讀數(shù)為200.0μA．根據(jù)讀數(shù)并結(jié)合題中所給數(shù)據(jù)求出待測電阻Rx＝_____Ω。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩塊長方體滑塊A和B疊放在傾角為θ的斜面體C上。已知A、B質(zhì)量分別為m1和m2，A與C的動摩擦因數(shù)為μ1，B與A的動摩擦因數(shù)為2．兩滑塊AB在斜面體上以相同加速度自由下滑，斜面體C在水平地面上始終保持靜止，則下列說法正確的是（ ）

A.斜面C受到地面的靜摩擦力方向水平向左

B.滑塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)1＝tanθ

C.滑塊A受到斜面對其摩擦力的大小為1（m1+m2）gcosθ

D.滑塊B所受的摩擦力大小為2m2gcosθ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在PO、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場、磁場方向均垂直于紙面。一導(dǎo)線框abcdefa位于紙面內(nèi)，框的鄰邊都相互垂直，bc邊與磁場的邊界P重合，導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示。從t＝0時刻開始，線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域。以a→b→c→d→e→f為線框中的電動勢ε的正方向，以下四個ε－t關(guān)系示意圖中正確的是

A B

C D

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國女子短道速滑隊在2013年世錦賽上實(shí)現(xiàn)女子3 000 m接力三連冠。觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運(yùn)動員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動員乙前面,并且開始向前滑行,待乙追上甲時,乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過程中,忽略運(yùn)動員與冰面間在水平方向上的相互作用,則(　　)

A. 甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量

B. 甲、乙的動量變化一定大小相等、方向相反

C. 甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量

D. 甲對乙做多少負(fù)功,乙對甲就一定做多少正功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲圖中電容器的兩個極板和電源的兩極相連，乙圖中電容器充電后斷開電源．在電容器的兩個極板間用相同的懸線分別吊起完全相同的小球，小球靜止時懸線和豎直方向的夾角均為θ，下列說法正確的是

A．甲圖中將左極板向下平移時，電容器的電容減小

B．甲圖中將左極板向左平移時，夾角θ不變

C．乙圖中將左極板向下平移時，極板上的電勢差增大

D．乙圖中將左極板向左平移時，夾角θ將不變

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