【題目】如圖所示，高H=2．4m的賽臺ABCDE固定于地面上，其上表面ABC光滑；質(zhì)量M=2kg、高h=0．6m、長L的小車Q緊靠賽臺右側(cè)CD面（不粘連），放置于光滑水平地面上。質(zhì)量m=1kg的小物塊P從賽臺頂點(diǎn)A由靜止釋放，經(jīng)過B點(diǎn)的小曲面無損失機(jī)械能的滑上BC水平面，再滑上小車的左端。已知小物塊與小車上表面的動摩擦因數(shù)μ=0．3，g取10m/s2。

（1）求小物塊P滑上小車左端時的速度v1；

（2）如果小物塊沒有從小車上滑脫，求小車最短長度L0；

（3）若小車長L=4．5m，距離小車右端S處有與車面等高的豎直擋板，小車碰上擋板后立即停止不動，討論小物塊在小車上運(yùn)動過程中，克服摩擦力做功Wf與S的關(guān)系。

【答案】（1）6m/s（2）4m（3）若， ；若

【解析】試題分析：物塊從P到A過程機(jī)械能守恒，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律可以求出速度．物塊與小車系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量守恒定律與能量守恒定律可以求出車的長度．根據(jù)s與小車位移的關(guān)系，應(yīng)用動能定理求出摩擦力的功與s的關(guān)系．

（1）小物塊P從A滑到B點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒，

由機(jī)械能守恒定律得： ，

代入數(shù)據(jù)解得

（2）小物塊P在小車Q的上表面滑動的過程中，P、Q構(gòu)成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，取小車最短長度時，小物塊剛好在小車右端共速為．

以向右為正方向，由動量守恒定律得： ①

相對運(yùn)動過程中系統(tǒng)的能量守恒，有： ②

聯(lián)立并代入已知數(shù)據(jù)解得： ；

（3）小車長L=4.5m，說明小車與豎直擋板相撞前小物塊不會滑脫小車，
設(shè)共速時小車位移，物塊對地位移，

分別對小車和物塊由動能定理可知， ，

代入數(shù)據(jù)解得： ；

①若，說明小車與擋板碰撞前小物塊與小車已具有共同速度，且共速后一起勻速至擋板處，小物塊將在小車上繼續(xù)向右做初速度為的勻減速運(yùn)動，

距離車尾位移為，設(shè)減速到0位移為，則，

可得，則小物塊在車上飛出去， ，

代入數(shù)據(jù)解得；

②若，說明小車與擋板碰撞前小物塊與小車還沒有共速，小物塊全程都受摩擦力作用，則，代入數(shù)據(jù)解得；

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】在用如圖所示的裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時，下列說法正確的是（ ）

A.為了平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)中可以將長木板的左端適當(dāng)墊高，使小車?yán)┻^打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶自由下滑時能保持勻速運(yùn)動
B.可以通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力做功的數(shù)值
C.可以通過改變小車的質(zhì)量來改變拉力做功的數(shù)值
D.實(shí)驗(yàn)中要先釋放小車再接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源
E.通過打點(diǎn)計(jì)時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度
F.通過打點(diǎn)計(jì)時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2012年10月，奧地利極限運(yùn)動員菲利克斯·鮑姆加特納乘氣球升至約39km的高空后跳下，經(jīng)過4分20秒到達(dá)距地面約1.5km高度處，打開降落傘并成功落地，打破了跳傘運(yùn)動的多項(xiàng)世界紀(jì)錄，取重力加速度的大小g=10m/s2.

（1）忽略空氣阻力，求該運(yùn)動員從靜止開始下落到1.5km高度處所需要的時間及其在此處速度的大小

（2）實(shí)際上物體在空氣中運(yùn)動時會受到空氣阻力，高速運(yùn)動受阻力大小可近似表示為f=kv2，其中v為速率，k為阻力系數(shù)，其數(shù)值與物體的形狀，橫截面積及空氣密度有關(guān)，已知該運(yùn)動員在某段時間內(nèi)高速下落的v—t圖象如圖所示，著陸過程中，運(yùn)動員和所攜裝備的總質(zhì)量m=100kg，試估算該運(yùn)動員在達(dá)到最大速度時所受阻力的阻力系數(shù)（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球質(zhì)量為m，用不可伸縮的輕質(zhì)細(xì)繩（繩長為L）綁著，另一端懸于O點(diǎn)，繩由水平從靜止釋放，運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程中（繩與水平的夾角為θ），下列說法正確的是（不計(jì)空氣阻力影響）

A. 輕繩拉力先增大后減小

B. 小球水平方向的加速度先增后減，且θ=45°時有最大值

C. 小球重力的瞬時功率一直增加

D. 小球在最低點(diǎn)繩的張力由繩長和小球質(zhì)量一起決定

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示是游樂場中過山車的實(shí)物圖片，圖2是過山車的模型圖．在模型圖中半徑分別為R1=2.0m和R2=8.0m的兩個光滑圓形軌道，固定在傾角為α=37°斜軌道面上的Q、Z兩點(diǎn)，且兩圓形軌道的最高點(diǎn)A、B均與P點(diǎn)平齊，圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接．現(xiàn)使小車（視作質(zhì)點(diǎn)）從P點(diǎn)以一定的初速度沿斜面向下運(yùn)動．已知斜軌道面與小車間的動摩擦因數(shù)為μ= ，g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8．問：

（1）若小車恰好能通過第一個圓形軌道的最高點(diǎn)A處，則其在P點(diǎn)的初速度應(yīng)為多大？
（2）若小車在P點(diǎn)的初速度為10m/s，則小車能否安全通過兩個圓形軌道？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如所示，a是地球赤道上的一點(diǎn)，某時刻在a的正上方有三顆軌道位于赤道平面的衛(wèi)星b、c、d，各衛(wèi)星的運(yùn)行方向均與地球自轉(zhuǎn)方向相同，圖中已標(biāo)出，其中d是地球同步衛(wèi)星．從該時刻起，經(jīng)過一段時間t（已知在t時間內(nèi)三顆衛(wèi)星都還沒有運(yùn)行一周），各衛(wèi)星相對a的位置最接近實(shí)際的是圖中的（ ）

A.
B.
C.
D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，紅蠟塊可以在豎直玻璃管內(nèi)的水中勻速上升，若在紅蠟塊從A點(diǎn)開始勻速上升的同時，玻璃管從AB位置水平向右做勻減速直線運(yùn)動，則紅蠟塊的實(shí)際運(yùn)動軌跡可能是圖中的（ ）

A.直線P
B.曲線Q
C.曲線R
D.三條軌跡都有可能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一輕彈簧下端連接在傾角為30°的固定斜面上，一質(zhì)量為1kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面頂端a點(diǎn)由靜止開始下滑，到b點(diǎn)接觸彈簧，滑塊將彈簧壓縮至最低點(diǎn)c，然后又回到a點(diǎn)．已知ab兩點(diǎn)間距離為0.8m，bc兩點(diǎn)間距離為0.2m，重力加速度g取10m/s2 ． 下列說法正確的是（ ）

A.從a點(diǎn)第一次運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，滑塊的機(jī)械能守恒
B.從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)的過程中，滑塊重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量
C.整個過程中彈簧彈性勢能的最大值為5J
D.整個過程中滑塊動能的最大值為5J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在光滑的水平面上，物體A在水平方向的外力F作用下做直線運(yùn)動，其v﹣t圖象如圖乙所示，規(guī)定向右為正方向．下列判斷正確的是（　　）

A. 在3 s末，物體處于出發(fā)點(diǎn)右方

B. 在1﹣2 s內(nèi)，物體正向左運(yùn)動，且速度大小在減小

C. 在1﹣3 s內(nèi)，物體的加速度方向先向右后向左

D. 在0﹣1 s內(nèi)，外力F不斷增大

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同步練習(xí)冊答案