(18分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)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?lái)的一半而速度方向不變，小球恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為，小球和物體均可視為質(zhì)點(diǎn)，試求:

(1)小物塊碰撞前速度的大��；
(2)恒力F作用時(shí)間。

   (1)    (2)

解析試題分析：(1)小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)重力剛好提供向心力，設(shè)速度為，
有：，即
設(shè)小球碰撞后速度為，其后在擺至最高點(diǎn)過(guò)程中，機(jī)械能守恒：
聯(lián)立可得：
碰撞過(guò)程中，物塊和小球的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有：
代入值可得： 
（3）小球在水平面運(yùn)動(dòng)的加速度 
由速度公式得：  
力F作用時(shí)間為 
考點(diǎn)：本題考查了圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。

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：計(jì)算題

我國(guó)的月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”分為“繞、落、回”三步�！版隙鹑�(hào)”的任務(wù)是“落”。  2013年12月2日，“嫦娥三號(hào)”發(fā)射，經(jīng)過(guò)中途軌道修正和近月制動(dòng)之后，“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器進(jìn)入繞月的圓形軌道I。12月12日衛(wèi)星成功變軌，進(jìn)入遠(yuǎn)月點(diǎn)P、近月點(diǎn)Q的橢圓形軌道II。如圖所示。 2013年12月14日，“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在Q點(diǎn)附近制動(dòng)，由大功率發(fā)動(dòng)機(jī)減速，以拋物線路徑下降到距月面100米高處進(jìn)行30s懸停避障，之后再緩慢豎直下降到距月面高度僅為數(shù)米處，為避免激起更多月塵，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，做自由落體運(yùn)動(dòng)，落到月球表面。
已知引力常量為G，月球的質(zhì)量為M，月球的半徑為R，“嫦娥三號(hào)”在軌道I上運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量為m， P、Q點(diǎn)距月球表面的高度分別為h1、h2。

（1）求“嫦娥三號(hào)”在圓形軌道I上運(yùn)動(dòng)的速度大小；
（2）已知“嫦娥三號(hào)”與月心的距離為r時(shí)，引力勢(shì)能為（取無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零），其中m為此時(shí)“嫦娥三號(hào)”的質(zhì)量。若“嫦娥三號(hào)”在軌道II上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能和引力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，它們的總量保持不變。已知“嫦娥三號(hào)”經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度大小為v，請(qǐng)根據(jù)能量守恒定律求它經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度大��；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）航天員在月球表面完成了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在月球表面固定一豎直光滑圓形軌道，在軌道內(nèi)的最低點(diǎn)，放一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，當(dāng)給小球水平初速度v0時(shí)，小球剛好能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。已知圓形軌道半徑為r，月球的半徑為R 。若在月球表面上發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星，求最小發(fā)射速度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）在一絕緣支架上，固定著一個(gè)帶正電的小球A，A又通過(guò)一長(zhǎng)為10cm的絕緣細(xì)繩連著另一個(gè)帶負(fù)電的小球B，B的質(zhì)量為0.1kg，電荷量為×10－6C，如圖所示，將小球B緩緩拉離豎直位置，當(dāng)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí)，將其由靜止釋放，小球B將在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．已知釋放瞬間繩剛好張緊，但無(wú)張力． g取10m/s2．求

（1）小球A的帶電荷量；
（2）釋放瞬間小球B的加速度大��；
（3）小球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在光滑的水平面上有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的1/4圓弧槽C，與長(zhǎng)木板接觸但不相連，圓弧槽的下端與木板上表面相平，B、C靜止在水平面上�，F(xiàn)有滑塊A以初速從右端滑上B，并以1/2 滑離B，恰好能到達(dá)C的最高點(diǎn)。A、B、C的質(zhì)量均為m，試求：

（1）木板B上表面的動(dòng)摩擦因素μ；
（2）1/4圓弧槽C的半徑R；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(8分)蕩秋千是大家喜愛(ài)的一項(xiàng)體育活動(dòng).隨著科技的迅速發(fā)展,將來(lái)的某一天,同學(xué)們也許會(huì)在其他星球上享受蕩秋千的樂(lè)趣.假設(shè)你當(dāng)時(shí)所在星球的質(zhì)量是M、半徑為R,可將人視為質(zhì)點(diǎn),秋千質(zhì)量不計(jì)、擺長(zhǎng)不變、擺角小于90°,萬(wàn)有引力常量為G.那么,
（1）該星球表面附近的重力加速度g星等于多少？
（2）若經(jīng)過(guò)最低位置的速度為v0,你能上升的最大高度是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖，木板A靜止在光滑水平面上，其左端與固定臺(tái)階相距x，與滑塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）相連的細(xì)線一端固定在O點(diǎn)，水平拉直細(xì)線時(shí)滑塊由靜止釋放，當(dāng)B到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線斷開，B恰好從A右端上表面水平滑入。A與臺(tái)階碰撞無(wú)機(jī)械能損失，不計(jì)空氣阻力。已知A的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為m，A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3，細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.45m；且A足夠長(zhǎng)，B不會(huì)從A脫離；重力加速度為g=10m/s2

（1）求細(xì)線被拉斷瞬間B的速度大小v1
（2）A與臺(tái)階發(fā)生碰撞前瞬間，A、B剛好共速，求x為多少？
（3）在滿足（2）條件下，A與臺(tái)階碰撞后最終的速度為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，AB為一段光滑絕緣水平軌道，BCD為一段光滑的圓弧軌道，半徑為R，今有一質(zhì)量為m、帶電為+q的絕緣小球，以速度v0從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，后又沿弧BC做圓周運(yùn)動(dòng)，到C點(diǎn)后由于v0較小，故難運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)．如果當(dāng)其運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，忽然在軌道區(qū)域加一勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使其能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)此時(shí)軌道彈力為0，且貼著軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向和強(qiáng)度；
（2）磁場(chǎng)的方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

一物體由靜止開始自由下落，一小段時(shí)間后突然受一恒定水平向右的風(fēng)力的影響，但著地前一段時(shí)間風(fēng)突然停止，則其運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖中的哪一個(gè)？（   ）

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