(18分)如圖所示，長為L的不可伸長的繩子一端固定在O點(diǎn)，另一端系質(zhì)量為m的小球，小球靜止在光滑水平面上�，F(xiàn)用大小為F水平恒力作用在另一質(zhì)量為2m的物塊上，使其從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去該力，物塊與小球發(fā)生正碰后速度大小變?yōu)樵瓉淼囊话攵俣确较虿蛔儯∏蚯『媚茉谪Q直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為g，小球和物體均可視為質(zhì)點(diǎn)，試求:

(1)小物塊碰撞前速度V0的大��；
(2)碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；
(3)恒力F作用時(shí)間。

（1） （2） （3）

解析試題分析：(1) 小球恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，即通過最高點(diǎn)對(duì)軌道壓力為0，此時(shí)設(shè)最高點(diǎn)速度為V，有，得出, 
小球從最低點(diǎn)擺到最高點(diǎn)過程，根據(jù)動(dòng)能定理有解得小球最低點(diǎn)即碰后的速度
小物塊和小球碰撞過程中，動(dòng)量守恒定律 有
解得
（2）二者碰撞前的系統(tǒng)總動(dòng)能為
碰撞后的動(dòng)能為
碰撞前后只有動(dòng)能發(fā)生了變化，因此損失的機(jī)械能
（3）物塊在光滑的水平桌面上，有拉力F作用時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度
力F撤去后在光滑的水平面做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速時(shí)間為t則有

考點(diǎn)：動(dòng)能定理 圓周運(yùn)動(dòng) 動(dòng)量守恒定律

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

如圖所示，以A、B和C、D為端點(diǎn)的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，一滑板靜止在光滑水平地面上，左端緊靠B點(diǎn)，上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C，一物塊被輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上E點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)到A時(shí)剛好與傳送帶速度相同，然后經(jīng)A沿半圓軌道滑下，再經(jīng)B滑上滑板，滑板運(yùn)動(dòng)到C時(shí)被牢固粘連，物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m，滑板質(zhì)量M=2m，兩半圓半徑均為R，板長=6.5R，板右端到C的距離L在R＜L＜5R范圍內(nèi)取值，E距A為S=5R，物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均μ=0.5，重力加速度取g。

（1）求物塊滑到B點(diǎn)的速度大��；
（2）試討論物塊從滑上滑板到離開滑板右端的過程中，克服摩擦力做的功Wf與L的關(guān)系，并判斷物塊能否滑到CD軌道的中點(diǎn)。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）在距沙坑表面高h(yuǎn)=8m處，以v0=22m/s的初速度豎直向上拋出一質(zhì)量m=0.5kg的物體，物體落到沙坑并陷入沙坑d=0.3m深處停下。若物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的平均阻力是重力的0.1倍（g=10m/s2）。求：

（1）物體上升到最高點(diǎn)時(shí)離開沙坑表面的高度H；
（2）物體在沙坑中受到的平均阻力F是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）有一質(zhì)量為0.2kg的物塊，從長為4m，傾角為30°的光滑斜面頂端處由靜止開始滑下，斜面底端和水平面的接觸處為很短的圓弧形，如圖所示，物塊和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2(g取10m／s2)，求：

(1)物塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度；
(2)物塊在水平面能滑行的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（原創(chuàng)）據(jù)華龍網(wǎng)報(bào)道，2010年6月21日重慶236路公交車經(jīng)過沙坪壩區(qū)天馬路斜坡時(shí)，剎車突然失靈，該路段坡度超過30度，直沖下去將會(huì)撞到更多的車輛和路人，后果不堪設(shè)想。情急之下，駕駛員歐師傅讓車緊貼旁邊隔離墻行駛，在摩擦100多米隔離墻后，撞到一個(gè)建筑堆后車終于停了。幸運(yùn)的是，車上20多名乘客都沒有受傷。
設(shè)事發(fā)時(shí)，公交車的總質(zhì)量為1.2×104kg，與隔離墻摩擦?xí)r的初速度為9m/s，事發(fā)路段的傾角為30度，車輛在與隔離墻摩擦100m后以1m/s的末速度與建筑堆相撞。重力加速度為g=10m/s2，求該公交車與隔離墻摩擦的過程中
（1）合外力對(duì)公交車做的功；
（2）公交車機(jī)械能的變化量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一半徑r=1m的圓盤水平放置，在其邊緣 E點(diǎn)固定一小桶(可視為質(zhì)點(diǎn))。在圓盤直徑 DE 的正上方平行放置一水平滑道BC ，滑道右端 C點(diǎn) 與圓盤圓心O在同一豎直線上，且豎直高度h =" 1.25" m。AB為一豎直面內(nèi)的光滑四分之一圓弧軌道，半徑R=0.45m,且與水平滑道相切與B點(diǎn)。一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)滑塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，圓盤從圖示位置以一定的角速度ω繞通過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，最終物塊由C 點(diǎn)水平拋出，恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi)．已知滑塊與滑道 BC間的摩擦因數(shù)μ＝0.2。（取g=10m/s2）求：

（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)受到的支持力NB的大��；
（2）水平滑道 BC的長度L；
（3）圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

在游樂節(jié)目中，選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上，小明和小陽觀看后對(duì)此進(jìn)行了討論．如下圖所示，他們將選手簡化為質(zhì)量m＝60 kg的質(zhì)點(diǎn)，選手抓住繩由靜止開始擺動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向夾角α＝53°，繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H＝3 m．不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺(tái)露出水面的高度不計(jì)，水足夠深．取重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.

(1)求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩拉力的大小F；
(2)若繩長l＝2 m，選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入水中．設(shè)水對(duì)選手的平均浮力Ff1＝800 N，平均阻力Ff2＝700 N，求選手落入水中的深度d；
(3)若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手，小明認(rèn)為繩越長，在浮臺(tái)上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)；小陽卻認(rèn)為繩越短，落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)．請(qǐng)通過推算說明你的觀點(diǎn)．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（8分）在“探究恒力做功與物體的動(dòng)能改變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中備有下列器材：

A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器； B．干電池； C．秒表； D．低壓交流電源；E.紙帶；F.細(xì)線、砝碼、小車、砝碼盤；G.長直木板。
（1）其中多余的器材是__________，缺少的器材是______________。（填器材名稱）
（2）如圖所示，是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的小車在恒力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶。對(duì)紙帶的測(cè)量數(shù)據(jù)已用字母表示在圖中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f。若要利用這些數(shù)據(jù)驗(yàn)證動(dòng)能定理，還需要測(cè)量哪些物理量？                  

（3）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，寫出驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式，并對(duì)本實(shí)驗(yàn)的可靠性做出評(píng)價(jià)      

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）一質(zhì)量為60kg的探險(xiǎn)者在叢林探險(xiǎn)時(shí)，看見一頭獅子正走向一頭幼小的羚羊．探險(xiǎn)者立即把繩子的一端繞在一根粗壯的樹枝上，另一端系在自己的身上，拉緊繩子從靜止開始蕩向低處，并在最低點(diǎn)抓住質(zhì)量為20kg的羚羊，抓住羚羊前瞬間的速度大小為16m/s，隨后剛好蕩到另一根樹枝上，脫離了危險(xiǎn)．已知懸掛點(diǎn)與人之間的繩長為24m，起蕩點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為12.8m，探險(xiǎn)者抓住羚羊后瞬間的速度是抓住羚羊前瞬間速度的3/4。運(yùn)動(dòng)過程中探險(xiǎn)者和羚羊均可看作質(zhì)點(diǎn)。（g取10m/s2）求：
（1）探險(xiǎn)者從起蕩點(diǎn)下擺到最低點(diǎn)過程中，重力勢(shì)能改變了多少？
（2）探險(xiǎn)者下擺到最低點(diǎn)瞬間，重力的功率多大？
（3）探險(xiǎn)者在最低點(diǎn)抓住羚羊前、后繩子承受的拉力分別是多大？

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同步練習(xí)冊(cè)答案