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1.如圖,MNP為豎直面內(nèi)一固定軌道,其圓弧段MN與水平段NP相切于N,P端固定一豎直擋板.M點(diǎn)相對(duì)于N點(diǎn)的高度為h,NP的長(zhǎng)度為S.一木塊自M端從靜止開(kāi)始沿軌道下滑,與擋板發(fā)生了兩次碰撞后停止在了水平軌道上的某處.已知:木塊與擋板的碰撞過(guò)程無(wú)機(jī)械能損失,物塊與MN段軌道間的摩擦可忽略不計(jì),物塊與NP段軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:
(1)物塊在水平軌道上滑行的總路程s′.
(2)物塊停止的地方與N點(diǎn)距離的可能值.

分析 (1)對(duì)整個(gè)過(guò)程,運(yùn)用動(dòng)能定理列式,可求得物塊在水平軌道上滑行的總路程s′.
(2)物塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可能有兩種情況:第一種可能是:物塊與彈性擋板第二次碰撞后,在到達(dá)N前停止.第二種可能是:物塊與彈性擋板第二次碰撞后,可再一次滑上光滑圓弧軌道,滑下后在水平軌道上停止,根據(jù)幾何關(guān)系確定.

解答 解:(1)對(duì)整個(gè)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理得:
mgh-μmgs′=0
可得 s′=\frac{h}{μ}
(2)物塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可能有兩種情況:
第一種可能是:物塊與彈性擋板第二次碰撞后,在到達(dá)N前停止,則物塊停止的位置距N的距離為:d=3s-s′=3s-\frac{h}{μ}
第二種可能是:物塊與彈性擋板第二次碰撞后,可再一次滑上光滑圓弧軌道,滑下后在水平軌道上停止,則物塊停止的位置距N的距離為:d=s′-3s=\frac{h}{μ}-3s
答:(1)物塊在水平軌道上滑行的總路程s′是\frac{h}{μ}
(2)物塊停止的地方與N點(diǎn)距離的可能值是3s-\frac{h}{μ}\frac{h}{μ}-3s.

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)題意要能考慮到物體運(yùn)動(dòng)可能經(jīng)歷的過(guò)程,利用功能關(guān)系得出水平軌道上滑行的總路程.要知道滑動(dòng)摩擦力做功與總路程有關(guān).

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:實(shí)驗(yàn)題

4.在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中,可以設(shè)計(jì)不同的方案探究.以下是甲、乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,
(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)的方案如圖1,需要將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上兩根細(xì)繩,細(xì)繩的另一端都有繩套.實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套,并互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O.

①某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為:
A.拉橡皮條的繩細(xì)一些且長(zhǎng)一些,實(shí)驗(yàn)效果較好
B.拉橡皮條時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行
C.橡皮條彈性要好,拉結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O時(shí),橡皮條方向必須在兩細(xì)繩夾角的角平分線上
D.拉力F1和F2的夾角越大越好
其中正確的是AB(填入相應(yīng)的字母)
②若某次測(cè)量中兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)均為4N,且兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向相互垂直,則不能(選填“能”或“不能”)用一個(gè)量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出它們的合力,理由是:合力為4\sqrt{2}N>5N,超出了彈簧測(cè)力計(jì)的量程.
(2)乙同學(xué)在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)來(lái)探究求合力的方法,如圖2所示,三根橡皮筋在O點(diǎn)相互連接,拉長(zhǎng)后三個(gè)端點(diǎn)用圖釘固定在A、B、C三點(diǎn).在實(shí)驗(yàn)中,可以通過(guò)刻度尺測(cè)量橡皮筋的長(zhǎng)度來(lái)得到橡皮筋的拉力大小,并通過(guò)OA、OB、OC的方向確定三個(gè)拉力的方向,從而探究求其中任意兩個(gè)拉力的合力的方法.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是AD.
A.實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量橡皮筋的長(zhǎng)度以及橡皮筋的原長(zhǎng)
B.為減小誤差,應(yīng)選擇勁度系數(shù)盡量大的橡皮筋
C.以O(shè)B、OC為兩鄰邊做平行四邊形,其對(duì)角線必與OA在一條直線上且兩者長(zhǎng)度相等
D.多次實(shí)驗(yàn)中O點(diǎn)不必是同一位置.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

5.如圖所示,細(xì)線上端固定,下端系一個(gè)小球.細(xì)線長(zhǎng)1m,小球半徑不計(jì),質(zhì)量為0.2kg,將小球由最低點(diǎn)A緩慢地拉到B點(diǎn),使懸線與豎直方向成37°角,則在此過(guò)程中拉力對(duì)小球做的功為0.4J,若從B點(diǎn)無(wú)初速度地將小球釋放,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,則小球擺過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為2m/s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

9.將一個(gè)蘋(píng)果水平拋出,蘋(píng)果在空中依次飛過(guò)三個(gè)完全相同的窗戶1、2、3,如圖所示,圖中曲線為蘋(píng)果在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡.若不計(jì)空氣阻力,以下說(shuō)法正確的是( �。�
A.蘋(píng)果通過(guò)第1個(gè)窗戶所用的時(shí)間最長(zhǎng)
B.蘋(píng)果通過(guò)第1個(gè)窗戶的平均速度最大
C.蘋(píng)果通過(guò)第3個(gè)窗戶的位移最大
D.蘋(píng)果通過(guò)1、2、3三個(gè)窗戶的豎直位移相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.2016年2月1日15時(shí)29分,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭,成功發(fā)射我國(guó)第5顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,此次發(fā)射標(biāo)著著北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)又邁出堅(jiān)實(shí)一步.該衛(wèi)星和月球都繞地球運(yùn)行,它們比較(  )
A.衛(wèi)星的軌道半徑較大B.衛(wèi)星的線速度較小
C.衛(wèi)星的向心加速度較小D.衛(wèi)星的周期較小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

6.如圖中,A、B是兩個(gè)截面均勻的玻璃管,下部由軟管聯(lián)通成一個(gè)U形管.A管內(nèi)水銀面上封閉著一部分空氣,B管是開(kāi)口的.當(dāng)A、B兩管內(nèi)水銀面處于同一水平面時(shí),A管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)10cm.若向下移動(dòng)B管,使A管內(nèi)空氣增長(zhǎng)2cm時(shí),A、B兩管內(nèi)水銀面的高度差是多少?(p0=75cmHg)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)首先測(cè)出了萬(wàn)有引力常量
B.開(kāi)普勒通過(guò)大量的觀測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律
C.對(duì)于萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F=G\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}},m1、m2受到的萬(wàn)有引力總是大小相等、方向相反,是一對(duì)平衡力
D.公式F=G\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}能直接計(jì)算任意兩個(gè)物體之間的引力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.“奮進(jìn)”號(hào)宇航員斯蒂法尼斯海恩•派帕在一次太空行走時(shí)丟失了一個(gè)工具包,關(guān)于工具包丟失的原因可能是( �。�
A.工具包太重,因此宇航員一松手,工具包就“掉”了下去
B.由于慣性,工具包做直線運(yùn)動(dòng)而離開(kāi)了圓軌道
C.宇航員松開(kāi)了拿工具包的手,在萬(wàn)有引力作用下工具包“掉”了下去
D.宇航員不小心碰了一下“浮”在空中的工具包,使其速度發(fā)生了變化

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.登上火星是人類(lèi)的夢(mèng)想,“嫦娥之父”歐陽(yáng)自遠(yuǎn)透露:中國(guó)計(jì)劃于2020年登陸火星.地球和火星公轉(zhuǎn)視為勻速圓周動(dòng),忽略行星自轉(zhuǎn)影響.根據(jù)下表,火星和地球相比( �。�
行星半徑/m質(zhì)量/kg軌道半徑/m
地球6.4×1066.0×10241.5×1011
火星3.4×1066.4×10232.3×1011
A.火星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度較小B.火星的公轉(zhuǎn)周期較小
C.火星表面的重力加速度較大D.火星的第一宇宙速度較大

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同步練習(xí)冊(cè)答案