【題目】如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過(guò)長(zhǎng)L=0．5m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞0軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個(gè)豎直向上的初速度v0=4m/s。

（1）若鎖定滑塊，求小球通過(guò)最高點(diǎn)P時(shí)對(duì)輕桿的作用力大小和方向；

（2）若解除對(duì)滑塊的鎖定，求小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度大��；

（3）在滿足（2）的條件下，求小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置點(diǎn)與小球起始位置點(diǎn)間的距離．

【答案】（1）2N（2）2m/s（3）

【解析】（1）設(shè)小球能通過(guò)最高點(diǎn)，且此時(shí)的速度為，在上升過(guò)程中，因只有重力做功，小球的機(jī)械能守恒。則

①

②

設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，輕桿對(duì)小球的作用力為F，方向向下，則③

由②③式，得④

由牛頓第三定律可知，小球?qū)p桿的作用力大小為，方向豎直向上。

（2）解除鎖定后，設(shè)小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度為，此時(shí)滑塊的速度為V。在上升過(guò)程中，因系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，水平方向的動(dòng)量守恒。以水平向右的方向?yàn)檎较�，�?/span>

⑤

在上升過(guò)程中，因只有重力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則

⑥

由⑤⑥式，得⑦

（3）設(shè)小球擊中滑塊右側(cè)軌道的位置點(diǎn)與小球起始位置點(diǎn)間的距離為，滑塊向左移動(dòng)的距離為，任意時(shí)刻小球的水平速度大小為，滑塊的速度大小為。由系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒，得⑧

將⑧式兩邊同乘以，得⑨

因⑨式對(duì)任意時(shí)刻附近的微小間隔都成立，累積相加后，有⑩

又

由⑩式得

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】如圖甲所示，將一質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)木板靜止放在光滑的水平面上，一個(gè)小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以水平初速度v0=6 m/s，由木板左端向右滑動(dòng)，到達(dá)右端時(shí)恰能與木板保持相對(duì)靜止。已知長(zhǎng)木板的質(zhì)量是小滑塊質(zhì)量的2倍，小滑塊和長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因素，g取10 m/s2。求：

（1）小滑塊到達(dá)長(zhǎng)木板右端時(shí)的速度大小v；

（2）長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度L；

（3）若將長(zhǎng)木板分成等長(zhǎng)的兩段A、B，并緊挨著放在原水平面上，如圖乙所示。讓小滑塊仍以初速度v0=6 m/s由A的左端開始向右滑動(dòng)，求小滑塊最終離B的右端的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)指時(shí)間間隔的是

A. 《相聲有新人》每周六晚8點(diǎn)播出

B. “嫦娥”三號(hào)于北京時(shí)間2013年12月2日1點(diǎn)30分在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射

C. 第十八屆亞運(yùn)動(dòng)會(huì)男子800米自由泳決賽中，中國(guó)選手孫楊以7分48秒36的成績(jī)奪得冠軍

D. 由北京開往深圳的列車于22時(shí)18分從北京站開出

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一直立氣缸由兩個(gè)橫截面積不同的長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)的圓筒連接而成，活塞A、B間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，A的上方和B的下方分別與大氣相通。兩活塞用長(zhǎng)為L(zhǎng)=30cm的不可伸長(zhǎng)的質(zhì)量可忽略不計(jì)的細(xì)桿相連，可在缸內(nèi)無(wú)摩擦地上下滑動(dòng)。當(dāng)缸內(nèi)封閉氣體的溫度為T1=450K時(shí)，活塞A、B的平衡位置如圖所示。已知活塞A、B的質(zhì)量分別為mA=2.0kg，mB=1.0kg．橫截面積分別為SA=20cm2、SB=10cm2，活塞厚度不計(jì)，大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa，重力加速度大小為g=10m／s2。求：

①缸內(nèi)溫度緩慢升高到500K時(shí)氣體的體積；

②缸內(nèi)溫度緩慢升高到900K時(shí)氣體的壓強(qiáng)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧秤和刻度尺測(cè)量滑塊在木板上運(yùn)動(dòng)的最大速度；

實(shí)驗(yàn)步驟：

①用彈簧秤測(cè)量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；

②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過(guò)水平細(xì)繩和固定彈簧秤相連，如圖甲所示。在A端向右拉動(dòng)木板，待彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F；

③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②；

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

G/N

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

F/N

0.59

0.83

0.99

1.22

1.37

1.61

④如圖乙所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端C處，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測(cè)量重物P離地面的高度h；

⑤滑塊由靜止釋放后開始運(yùn)動(dòng)并最終停在木板上的D點(diǎn)（未與滑輪碰撞），測(cè)量C、D間的距離S。

完成下列作圖和填空：

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)紙上作出圖線；

（2）由圖線求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) （保留2位有效數(shù)字）；

（3）滑塊最大速度的大小 （用h、s、和重力加速度g表示）；

（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是否需勻速拉動(dòng)木板？ （填“是”或“否”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l ,木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g，若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說(shuō)法正確的是(　 　)

A. a、b所受的摩擦力始終相等

B. 隨著圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的增大，b比a先滑動(dòng)

C. ω＝是a開始滑動(dòng)的臨界角速度

D. 當(dāng)ω＝時(shí)，a所受摩擦力的大小為kmg

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)查閱電動(dòng)車使用說(shuō)明書知道自家電動(dòng)車的電源是鉛蓄電池，他通過(guò)以下操作測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

⑴先用多用電表粗測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)。把電表的選擇開關(guān)撥到直流電壓50V檔，將兩只表筆與電池兩極接觸，此時(shí)多用電表的指針位置如圖甲所示，讀出該電池的電動(dòng)勢(shì)為____V。

⑵再用圖乙所示裝置進(jìn)一步測(cè)量。多用電表的選擇開關(guān)撥向合適的直流電流檔，與黑表筆連接的是電池的_____極(選填“正”或“負(fù)”)。閉合開關(guān)，改變電阻箱的阻值R，得到不同的電流值I，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖象如圖丙所示。已知圖中直線的斜率為k，縱軸截距為b，則此電池的電動(dòng)勢(shì)E=___，內(nèi)阻r=____。(結(jié)果用字母k、b表示)

⑶他發(fā)現(xiàn)兩次測(cè)得電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值非常接近，請(qǐng)你對(duì)此做出合理的解釋：____。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列現(xiàn)象中，屬于光的衍射現(xiàn)象的是（ ）

A. 雨后天空出現(xiàn)彩虹 B. 日光照射在肥皂泡上出現(xiàn)彩色條紋

C. 海市蜃樓現(xiàn)象 D. 通過(guò)一個(gè)狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）．從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50 Hz．

（1）通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)________和________之間某時(shí)刻開始減速；

（2）物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a = m/s2．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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