（16分）如圖所示，軸與水平傳送帶重合，坐標(biāo)原點(diǎn)在傳送帶的左端，傳送帶長，傳送帶右端點(diǎn)和豎直光滑圓軌道的圓心在同一豎直線上，皮帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度．一質(zhì)量的小物塊輕輕放在傳送帶上的點(diǎn)，小物塊隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)后恰好能沖上光滑圓弧軌道的最高點(diǎn)點(diǎn)．小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度．求：

（1）點(diǎn)的縱坐標(biāo)
（2）若將小物塊輕放在傳送帶上的某些位置，小物塊均能沿光滑圓弧軌道運(yùn)動(dòng)（小物塊始終在圓弧軌道運(yùn)動(dòng)不脫軌），求這些位置的橫坐標(biāo)范圍．

(1)    (2) 或

解析試題分析: (1)小物塊在傳送帶上勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度    （1分）
小物塊與傳送帶共速時(shí)，所用的時(shí)間       （1分）
運(yùn)動(dòng)的位移         （1分）
故小物塊與傳送帶達(dá)到相同速度后以的速度勻速運(yùn)動(dòng)到Q，然后沖上光滑圓弧軌道恰好到達(dá)N點(diǎn)，故有：          （2分）
由機(jī)械能守恒定律得：     （2分）
解得：  ，         （1分）
（2）設(shè)在橫坐標(biāo)為處將物體輕放上傳送帶在處恰與傳送帶共速，此后可做完整的圓周運(yùn)動(dòng)不脫軌，
          （2分）
解得：         （1分）
設(shè)在橫坐標(biāo)為處將物體輕放上傳送帶加速到處恰好可以運(yùn)動(dòng)到與圓心等高處再返回處，也未脫軌，
          （1分）
        （1分）
解得：       （1分）
因此小物塊均能沿光滑圓弧軌道運(yùn)動(dòng)初位置的橫坐標(biāo)范圍：（1分）或（1分）。
考點(diǎn)：本題考查了牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、圓周運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理。

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

運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上4×800m接力賽已進(jìn)入了白熱化階段，甲、乙兩隊(duì)都已經(jīng)是最后一棒。甲隊(duì)員健步如飛，最大速度達(dá)=12m/s，乙隊(duì)員也不甘落后奮力直追，可能是由于緊張，甲隊(duì)員不小心將接力棒失落，回頭拾起棒后，甲加速直追反超乙。現(xiàn)將甲的加速和減速過程都視為勻變速運(yùn)動(dòng)，且加速時(shí)的加速度大小=2m/s2,減速時(shí)的加速度大小=6m/s2，拾棒時(shí)的速度為零，不計(jì)棒脫手后的位移和拾棒動(dòng)作所花的時(shí)間，問：（1）甲在返回拾棒過程中的最大速率為多少？
（2）甲因?yàn)槭鞍舳⒄`了多少時(shí)間？
（3）若丟棒時(shí)甲領(lǐng)先乙△=8m，而距離終點(diǎn)=240m，乙的速度保持=10m/s，通過計(jì)算分析甲能否贏得比賽？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）木塊A以3m/s的速度滑上一長為2.4m、靜止在水平面上的長木板B上。由于A、B之間的摩擦作用，A在B上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，B沿水平面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知B的加速度為0.5m/s2，A運(yùn)動(dòng)到B的中點(diǎn)時(shí)，A、B速度相等，此后A、B保持相對(duì)靜止在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)。求：

(1)A在B上滑行時(shí)的加速度大�。�
(2)A、B的最終速度大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）羚羊從靜止開始奔跑，經(jīng)過S1=50m距離能加速到最大速度v1=25m/s,并能維持一段較長時(shí)間；獵豹從靜止開始奔跑，經(jīng)過S2=60m的距離能加速到最大速度v2=30m/s，以后只能維持這個(gè)速度4.0s。設(shè)獵豹距離羚羊x時(shí)開始攻擊，羚羊則在獵豹開始攻擊后1.0s才開始奔跑，假定羚羊和獵豹在加速階段分別做勻加速運(yùn)動(dòng)，且均在同一直線上奔跑。求：
（1）獵豹要在其最大速度減速前追到羚羊，x值應(yīng)在什么范圍？
（2）獵豹要在其加速階段追上羚羊，x值應(yīng)在什么范圍？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

一客運(yùn)列車甲勻速行駛，其車輪在鐵軌間的接縫處會(huì)產(chǎn)生周期性的撞擊。坐在客車甲中的某
旅客測(cè)得從第1次到第16次撞擊聲之間的時(shí)間間隔為10.0s。在相鄰的平行車道上有另一列客
運(yùn)列車乙，當(dāng)旅客經(jīng)過列車乙車頭時(shí)，列車乙恰好從靜止開始以恒定加速度沿列車甲行進(jìn)的相
反方向啟動(dòng)。該旅客在此后的12.0s內(nèi)，看到恰好有20節(jié)乙車的車廂（含車頭在內(nèi)）從他身旁
經(jīng)過。已知每根鐵軌的長度為25.0m，乙車車頭及每節(jié)車廂的長度為26.5m，車廂間距忽略不計(jì)。
求：
（1）客車甲運(yùn)行速度的大小；
（2）列車乙運(yùn)行加速度的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R、水平距離是2R。用質(zhì)量m=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后物塊過B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系為，物塊飛離桌邊緣D點(diǎn)后由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道。g=10m/s2，求：

（1）BD間的水平距離；
（2）滑塊運(yùn)動(dòng)到N處時(shí)對(duì)軌道的壓力；
（3）判斷m能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)（說明理由）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中的運(yùn)動(dòng)可分為兩個(gè)階段：開始一段傘未張開，可近似看成自由落體運(yùn)動(dòng)；傘張開后，則做勻減速運(yùn)動(dòng)。設(shè)運(yùn)動(dòng)員的初始高度為1500m，第一段的下落高度為500m，試求：
（1）張開傘的一瞬間，運(yùn)動(dòng)員的速度大小
（2）要運(yùn)動(dòng)員充分安全地著地（即著地速度趨于零），第二階段的合適加速度應(yīng)是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖是某小汽車在高速公路上行駛途中某時(shí)刻的速度計(jì)。

（1）現(xiàn)在速度計(jì)指針指示的車速是多少？這是平均速度還是瞬時(shí)速度？
（2）如果司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間是0.45秒，剎車動(dòng)作完成時(shí)間是0.05秒。那么前方50米處有輛汽車突然停止，要避免事故發(fā)生，小汽車剎車的加速度至少應(yīng)為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）今年國慶大假期間，國家取消了7座及其以下的小車的收費(fèi)公路的過路費(fèi)，給自駕游帶來了很大的實(shí)惠，但車輛的增多也給交通道路的暢通增加了很大的壓力，因此國家規(guī)定了免費(fèi)車輛在通過收費(fèi)站時(shí)在專用道上可以不停車拿或交卡而直接減速通過。假設(shè)收費(fèi)站的前、后都是平直大道，大假期間過站的車速要求不超過vt=6m/s，事先小汽車未減速的車速均為v0=30m/s，制動(dòng)后小汽車的加速度的大小為a1=4m/s2。試問：
（1）大假期間，駕駛員應(yīng)在距收費(fèi)站至少多遠(yuǎn)處開始制動(dòng)？
（2）假設(shè)車過站后駕駛員立即使車以a2=6m/s2的加速度加速至原來的速度，則從減速開始到最終恢復(fù)到原來速度的過程中，汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間至少是多少？
（3）在（1）（2）問題中，車因減速和加速過站而耽誤的時(shí)間至少為多少？

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