【題目】如圖所示，水平地面上豎直固定一個(gè)光滑的、半徑R=0.45m的1/4圓弧軌道，A、B分別是圓弧的端點(diǎn)，圓弧B點(diǎn)右側(cè)是光滑的水平地面，地面上放著一塊足夠長的木板，木板的上表面與圓弧軌道的最低點(diǎn)B等高，可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊P1和P2的質(zhì)量均為m=0.20kg，木板的質(zhì)量M=4m，P1和P2與木板上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為=0.20和=0.50，最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力；開始時(shí)木板的左端緊靠著B，P2靜止在木板的左端，P1以v0=4.0m/s的初速度從A點(diǎn)沿圓弧軌道自由滑下，與P2發(fā)生彈性碰撞后，P1處在木板的左端，取g=10m/s2。求：

（1）P1通過圓弧軌道的最低點(diǎn)B時(shí)對軌道的壓力；

（2）P2在木板上滑動(dòng)時(shí)，木板的加速度為多大？

（3）已知木板長L=2m，請通過計(jì)算說明P2會(huì)從木板上掉下嗎？如能掉下，求時(shí)間？如不能，求共速？

【答案】（1）壓力大小為13.1N，方向豎直向下；（2）木板的加速度為1.0m/s2；（3）沒有共速，P2已經(jīng)從木板上掉下，時(shí)間是0.67s.

【解析】（1）P1從A到B為研究過程，由機(jī)械能守恒得：

在B點(diǎn)據(jù)牛頓第二定律得：
在B點(diǎn)由牛頓第三定律可知：F與F′等大反向，聯(lián)立以上解得：vB=5m/s
F′=13.1N，方向豎直向上．
（2）由于兩物體碰撞過程中是彈性碰撞，所以碰后P2的速度為5m/s，P2在長木板上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，P1靜止在長木板上一齊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；據(jù)牛頓第二定律得：
μ2mg=（M+m）a
代入數(shù)據(jù)解得：a=1m/s2
（3）碰撞后P2在木板上滑動(dòng)時(shí)：，向左；P1與木板共同的加速度為：，向右。設(shè)它們有共速：，得：，它們的相對位移大�。�，∴，故P2已經(jīng)從木板上掉下，時(shí)間是t2。

，所求的時(shí)間：.（另：t2=1.0s>，舍去）

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】2016年里約奧運(yùn)會(huì)上中國奧運(yùn)隊(duì)獲得26枚金牌、排名獎(jiǎng)牌榜第三位。如圖所示，吊環(huán)運(yùn)動(dòng)員將吊繩與豎直方向分開相同的角度(兩吊繩等長)，重力大小為G的運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)，左邊繩子張力為T1，右邊繩子張力為T2，則下列說法正確的是(　　)

A. T1和T2是相同的

B. T1和T2的合力與重力G是一對作用力與反作用力

C. T1和T2的合力與重力G是一對平衡力

D. 運(yùn)動(dòng)員兩手緩慢撐開時(shí)，T1和T2都會(huì)變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了抗議美國、韓國在我國領(lǐng)海附近的聯(lián)合軍事演習(xí)，我空軍某部多次在東海、黃海進(jìn)行軍事演練，在一次低空跳傘訓(xùn)練中，當(dāng)直升飛機(jī)懸停在離地面224 m高處時(shí)，傘兵離開飛機(jī)做自由落體運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，打開降落傘，展傘后傘兵以 的加速度勻減速下降．為了傘兵的安全，要求傘兵落地速度最大不得超過5 m/s，(取g＝10 m/s2)求：

(1)傘兵展傘時(shí)，離地面的高度至少為多少

(2)傘兵在空中的最短時(shí)間為多少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電磁爐具有無煙、無明火、無污染、不產(chǎn)生有害氣體、無微波輻射、高效節(jié)能等優(yōu)勢。電磁爐是利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場，當(dāng)磁場的磁感線通過含鐵質(zhì)鍋底部時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鍋體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱鍋內(nèi)食物。下列相關(guān)說法中正確的是（　�。�

A.鍋體可以用不導(dǎo)電的陶瓷制成

B.鍋體中的渦流是由恒定的磁場產(chǎn)生的

C.恒定磁場越強(qiáng)，電磁爐的加熱效果越好

D.提高磁場變化的頻率，可提高電磁爐的加熱效果

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】羚羊從靜止開始奔跑，經(jīng)過50m能加速到最大速度25m/s，能維持這個(gè)速度較長的時(shí)間．獵豹從靜止開始奔跑，經(jīng)過60m能達(dá)到最大速度30m/s，以后只能維持這個(gè)速度4s．設(shè)獵豹與羚羊距離為x時(shí)，獵豹開始攻擊。羚羊在獵豹開始攻擊1s后才開始奔跑．設(shè)它們在加速階段均作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求：

（1）獵豹要在減速前追上羚羊，求x的最大值；

（2）獵豹要在加速階段追上羚羊，求x的范圍．

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【題目】如圖所示，用光滑的粗鐵絲做成一直角三角形，BC邊水平，AC邊豎直，∠ABC=β，∠A=α，AB及AC兩邊上分別套有細(xì)線系著的銅環(huán)M、N，當(dāng)它們靜止時(shí)，細(xì)線跟AB所成的角γ,跟AC所成的角大小為θ（細(xì)線長度小于BC）則

A. γ=β B. θ= C. θ> D. β <γ<

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一小球從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在第15 s內(nèi)的位移比前1 s內(nèi)的位移多0.2 m，則下列說法正確的是(　　)

A. 小球加速度為0.2 m/s2

B. 小球前15 s內(nèi)的平均速度為1.5 m/s

C. 小球第14 s的初速度為2.8 m/s

D. 第15 s內(nèi)的平均速度為0.2 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法、類比法和科學(xué)假說法、建立物理模型法等等．以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述不正確的是（ ）

A. 在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫理想模型法

B. 根據(jù)速度定義式，當(dāng)非常非常小時(shí)， 就可以表示物體在時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義應(yīng)用了極限思想方法

C. 在研究一段變速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間時(shí)把變速運(yùn)動(dòng)當(dāng)成勻速運(yùn)動(dòng)處理，采用的是控制變量法

D. 在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切，輕彈簧的一端固定在軌道的左端，OP是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿，且擺到某處就能停在該處；另有一小鋼球．現(xiàn)在利用這些器材測定彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢能．

（1）還需要的器材是：______________、____________________

（2）以上測量實(shí)際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對重力勢能的測量，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為對___和___的直接測量．

（3）為了研究彈簧的彈性勢能與勁度系數(shù)和形變量的關(guān)系，除以上器材外，還準(zhǔn)備了兩個(gè)勁度系數(shù)不相同的輕彈簧。先保持彈簧的勁度系數(shù)不變，研究彈性勢能與形變量的關(guān)系；再保持形變量不變，研究彈性勢能與勁度系數(shù)的關(guān)系。這種研究問題的實(shí)驗(yàn)方法稱為 _________________________ ．

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