【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為R的光滑圓弧軌道，其末端與足夠長的水平軌道平滑連接，一質(zhì)量為m的小球P從圓弧軌道頂端由靜止開始沿軌道下滑，在圓弧軌道末端與質(zhì)量為2m的靜止小球Q發(fā)生對心碰撞。小球P、Q與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.5，重力加速度大小為g。假設(shè)小球P、Q間的碰撞為完全彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短。求：

（1）碰撞后瞬間小球P對圓弧軌道末端的壓力大小；

（2）小球P、Q均停止運(yùn)動(dòng)后，二者之間的距離。

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）小球P由開始下滑到低端的過程：

兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，則： ；

；

聯(lián)立解得：；

小球P碰后在圓弧軌道末端：

解得

則由牛頓第三定律可知，碰撞后瞬間小球P對圓弧軌道末端的壓力大小為

（2）小球P滑上圓弧軌道后，返回到低端的速度仍為v1，方向向左，則向左滑行的距離：

解得

小球Q向左滑行的距離：

解得，

則小球P、Q均停止運(yùn)動(dòng)后，二者之間的距離 。

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】如圖所示，金屬塊Q放在帶有光滑小孔的水平桌面上，一根穿過小孔的輕繩，上端與Q相連，下端拴著一個(gè)小球P。小球P在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圓錐擺），輕繩與豎直方向的夾角為30o；現(xiàn)使小球P在原水平面內(nèi)做半徑更大的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且輕繩與豎直方向的夾角為60o，金屬塊Q更靠近小孔。兩種情況下Q都靜止，則后一種情況與原來相比較（ ）

A. 小球P的線速度更大

B. 小球P運(yùn)動(dòng)的周期更大

C. 小球P的向心力大小之比為3 : 1

D. 金屬塊Q所受摩擦力大小之比為3 : 1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上A點(diǎn)，另一端系兩個(gè)細(xì)繩套。實(shí)驗(yàn)中用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別拉住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置O，如圖甲所示。下面是接下來的實(shí)驗(yàn)步驟，請將橫線上的內(nèi)容補(bǔ)充完整：

用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置，記為O；

記錄兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)和和每條細(xì)繩套的方向；

只用一個(gè)彈簧測力計(jì)，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O，記錄測力計(jì)的示數(shù)F和細(xì)繩套的方向；

按照力的圖示要求，作出拉力、、F；

根據(jù)力的平行四邊形定則作出和的合力；

通過比較F和______的大小和方向，即可得出結(jié)論。

(2)為什么兩次拉橡皮條都要將結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O？______。

(3)在圖乙所示的正方形方格紙上按作圖法的要求作出和的合力，若選定相鄰兩個(gè)小方格邊長的長度表示大小為1N的力，則合力為_____N。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電子眼系統(tǒng)通過路面下埋設(shè)的感應(yīng)線來感知汽車的壓力。感應(yīng)線是一個(gè)壓電薄膜傳感器，壓電薄膜在受壓時(shí)兩端產(chǎn)生電壓，壓力越大電壓越大。壓電薄膜與電容器C、電阻R組成圖甲所示的回路，紅燈亮?xí)r，如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過感應(yīng)線，回路中產(chǎn)生兩個(gè)脈沖電流，如圖乙所示，即視為“闖紅燈”，電子眼拍照。則紅燈亮?xí)r(　 　)

A. 車輪停在感應(yīng)線上時(shí)電阻R上有恒定電流

B. 車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電容器先充電后放電

C. 車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電阻R上的電流一直增大

D. 汽車前輪剛越過感應(yīng)線，又倒回到線內(nèi)，不會(huì)被電子眼拍照

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，為某電場中的一條電場線，在a點(diǎn)靜止地放一個(gè)帶正電粒子(所受重力不能忽略)，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，則(　　)

A. 該粒子從a→b做變加速運(yùn)動(dòng)

B. 電場線的方向一定豎直向上

C. a點(diǎn)場強(qiáng)有可能比b點(diǎn)大

D. 該電場可能是負(fù)的點(diǎn)電荷的電場

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的斜面位于水平地面上，斜面高為h，傾角為θ。現(xiàn)將一質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面頂端自由釋放，滑塊滑到底端時(shí)速度大小為v，重力加速度為g，若不計(jì)一切摩擦，下列說法正確的是

A. 滑塊受到的彈力垂直于斜面，且做功不為零

B. 滑塊與斜面組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

C. 滑塊滑到底端時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為 mgvsinθ

D. 滑塊滑到底端時(shí)，斜面后退的距離為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)的平面直角坐標(biāo)系xoy中，x軸上方有水平向右的勻強(qiáng)電場，有一質(zhì)量為m，電荷量為﹣q（﹣q＜0）的帶電絕緣小球，從y軸上的P（0，L）點(diǎn)由靜止開始釋放，運(yùn)動(dòng)至x軸上的A（﹣L，0）點(diǎn)時(shí)，恰好無碰撞地沿切線方向進(jìn)入在x軸下方豎直放置的四分之三圓弧形光滑絕緣細(xì)管．細(xì)管的圓心O1位于y軸上，交y軸于點(diǎn)B，交x軸于A點(diǎn)和C（L，0）點(diǎn)．該細(xì)管固定且緊貼x軸，內(nèi)徑略大于小球外徑．小球直徑遠(yuǎn)小于細(xì)管半徑，不計(jì)一切阻力，重力加速度為g．求：

（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小；

（2）小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對管的壓力的大小和方向；

（3）小球從C點(diǎn)飛出后會(huì)落在x軸上的哪一位置．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】冥王星繞太陽的公轉(zhuǎn)軌道是個(gè)橢圓，公轉(zhuǎn)周期為T0，其近日點(diǎn)到太陽的距離為a，遠(yuǎn)日點(diǎn)到太陽的距離為b，半短軸的長度為c，A、B、C、D分別為長短軸的端點(diǎn)，如圖所示．忽略其他行星對它的影響則(　　)

A. 冥王星從A→B→C的過程中，速率逐漸變大

B. 冥王星從A→B→C的過程中，速率逐漸變小

C. 冥王星從A→B所用的時(shí)間等于

D. 冥王星從A→B所用的時(shí)間小于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點(diǎn)，在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q，如圖所示。P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是

A. 若繩子變短，Q受到的靜摩擦力將增大

B. 小球P受4個(gè)力的作用

C. 物塊Q受到3個(gè)力的作用

D. 若繩子變短，繩子的拉力將變小

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