如圖所示，高臺(tái)的上面有一豎直的圓弧形光滑軌道，半徑R=m，軌道端點(diǎn)B的切線(xiàn)水平。質(zhì)量M="5" kg的金屬滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由軌道頂端A由靜止釋放，離開(kāi)B點(diǎn)后經(jīng)時(shí)間t="1" s撞擊在斜面上的P點(diǎn)。已知斜面的傾角=37o，斜面底端C與B點(diǎn)的水平距離x0="3" m。g取10 m/s2，sin37o =0．6，cos37o =0．8，不計(jì)空氣阻力。

⑴求金屬滑塊M運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小
⑵若金屬滑塊M離開(kāi)B點(diǎn)時(shí)，位于斜面底端C點(diǎn)、質(zhì)量m="1" kg的另一滑塊，在沿斜面向上的恒定拉力F作用下由靜止開(kāi)始向上加速運(yùn)動(dòng)，恰好在P點(diǎn)被M擊中。已知滑塊m與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)0.25，求拉力F大小
⑶滑塊m與滑塊M碰撞時(shí)間忽略不計(jì)，碰后立即撤去拉力F，此時(shí)滑塊m速度變?yōu)? m/s，仍沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，為了防止二次碰撞，迅速接住并移走反彈的滑塊M，求滑塊m此后在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

（1）150N；（2）13N；（3）

解析試題分析：（1）M由A到B過(guò)場(chǎng)中，由機(jī)械能守恒定律可得：
 ① 解得：vB=5m/s
滑塊在B點(diǎn)時(shí)，由牛頓定律   ②,解得N=150N
由牛頓第三定律可知，M在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為150N ③
(2)M離開(kāi)B后做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移 v=vBt=5m ④
由幾何關(guān)系可得m的位移為：⑤
設(shè)滑塊m向上運(yùn)動(dòng)的加速度為a,由 ⑥可得a=5m/s2
由牛頓第二定律可得： ⑦
解得：F=13N ⑧
（3）撤去拉力后，滑塊m沿斜面上滑過(guò)程的加速度
 ⑨
上滑時(shí)間  ⑩
上滑位移 ⑾
滑塊m沿斜面下滑過(guò)程的加速度
 ⑿
下滑過(guò)程   ⒀
由⑾⑿⒀得：
所以返回所用的時(shí)間為：
考點(diǎn)：牛頓定律的綜合應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示是游樂(lè)園內(nèi)某種過(guò)山車(chē)的示意圖。半徑為R＝8.0m的光滑圓形軌道固定在傾角θ＝37°的斜軌道面上的A點(diǎn)，圓軌道的最高點(diǎn)D與車(chē)（視為質(zhì)點(diǎn)）的初始位置P點(diǎn)平齊，B為圓軌道的最低點(diǎn)，C點(diǎn)與圓心O等高，圓軌道與斜軌道PA之間平滑連接。已知g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，車(chē)的質(zhì)量m=100kg。求：

（1）若車(chē)從P點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，恰能到達(dá)C點(diǎn)，則它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)受圓軌道的支持力NB；
（2）若斜軌道面與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，為使小車(chē)恰好能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)D，則它在P點(diǎn)沿斜面向下的初速度v0。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

滑草是一項(xiàng)前衛(wèi)運(yùn)動(dòng)，和滑雪一樣能給運(yùn)動(dòng)者帶來(lái)動(dòng)感和刺激。如圖所示，人坐在滑草車(chē)上從斜坡的高處A點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由滑下，滑到斜坡的底端B點(diǎn)后沿水平的滑道再滑行一段距離到C點(diǎn)停下來(lái)。若某人和滑草車(chē)的總質(zhì)量m=60kg，滑草車(chē)與斜坡滑道、滑草車(chē)與水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，μ=0.2，斜坡的傾角θ=15º。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，除滑草車(chē)與滑道之間的摩擦外，不計(jì)其它方面的能量損失，重力加速度g取10m/s2。（sin15º≈0.26，cos15º≈0.97）求：

（1）人與滑草車(chē)在斜坡上滑動(dòng)時(shí)的加速度大小為多少？
（2）若斜坡滑下的距離AB長(zhǎng)為L(zhǎng)=40m，則人與滑草車(chē)在水平滑道上滑行的最大距離為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖，POQ是折成60°角的固定于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌關(guān)于豎直軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)，OP＝OQ＝L．整個(gè)裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向里的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律為B＝B0－kt(其中k為大于0的常數(shù))．一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R、粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒鎖定于OP、OQ的中點(diǎn)a、b位置．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/16/c/13dy73.png" style="vertical-align:middle;" />B0后保持不變，同時(shí)將導(dǎo)體棒解除鎖定，導(dǎo)體棒向下運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的速度為v．導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g．求導(dǎo)體棒：

⑴解除鎖定前回路中電流的大小及方向；
⑵滑到導(dǎo)軌末端時(shí)的加速度大��；
⑶運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長(zhǎng)s＝1.15 m，兩導(dǎo)軌間距L＝0.75 m，導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R＝1.5 Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直軌道平面向上，如圖12所示．阻值r＝0.5 Ω，質(zhì)量m＝0.2 kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開(kāi)始下滑至底端，在此過(guò)程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Q1＝0.1 J．(取g＝10 m/s2)求：
(1)金屬棒在此過(guò)程中克服安培力的功W安；
(2)金屬棒下滑速度v＝2 m/s時(shí)的加速度a；
(3)為求金屬棒下滑的最大速度vm，有同學(xué)解答如下：由動(dòng)能定理，WG－W安＝ ，….由此所得結(jié)果是否正確？若正確，說(shuō)明理由并完成本小題；若不正確，給出正確的解答．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（15分）在民航業(yè)內(nèi)，一直有“黑色10分鐘“的說(shuō)法，即從全球已發(fā)生的飛機(jī)事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，大多數(shù)的航班事故發(fā)生在飛機(jī)起飛階段的3分鐘和著陸階段的7分鐘。飛機(jī)安全事故雖然可怕，但只要沉著冷靜，充分利用逃生設(shè)備，逃生成功概率相當(dāng)高，飛機(jī)失事后的90秒內(nèi)是逃生的黃金時(shí)間。如圖為飛機(jī)逃生用的充氣滑梯，滑梯可視為理想斜面，已知斜面長(zhǎng)L=8m，斜面傾斜角θ=37°，人下滑時(shí)與充氣滑梯間動(dòng)摩擦因素為u=0.5。不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，Sin37°=0.6，cos37°=0.8，=1.4。求：

（1）旅客從靜止開(kāi)始由滑梯頂端滑到底端逃生，需要多長(zhǎng)時(shí)間？
（2）一旅客若以v0=4.0m/s的初速度抱頭從艙門(mén)處水平逃生，當(dāng)他落到充氣滑梯上后沒(méi)有反彈，由于有能量損失，結(jié)果他以v=4.0m/s的速度開(kāi)始沿著滑梯加速下滑。該旅客以這種方式逃生與（1）問(wèn)中逃生方式相比，節(jié)約了多長(zhǎng)時(shí)間？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，質(zhì)量足夠大、截面是直角梯形的物塊靜置在光滑水平地面上，其兩個(gè)側(cè)面恰好與兩個(gè)固定在地面上的壓力傳感器X、Y相接觸。圖中AB高H=0.3m，AD長(zhǎng)L=0.5m。斜面傾角�？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小物塊P（圖中未畫(huà)出）質(zhì)量m=1kg，它與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)可以通過(guò)更換斜面表面的材料進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍是。
   
（1）令，將P由D點(diǎn)靜止釋放，求P在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
（2）令，在A點(diǎn)給P一個(gè)沿斜面上的初速度，求P落地時(shí)的動(dòng)能。
（3）將壓力傳感器X、Y接到同一個(gè)數(shù)據(jù)處理器上，已知當(dāng)X和Y受到物塊壓力時(shí)，分別顯示正值和負(fù)值。對(duì)于不同的，每次都在D點(diǎn)給P一個(gè)方向沿斜面向下、大小足夠大的初速度，以保證它能滑離斜面。求滑行過(guò)程中處理器顯示的壓力F隨變化的函數(shù)關(guān)系式，并在坐標(biāo)系中畫(huà)出其函數(shù)圖象。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（8分）中國(guó)載人航天史上的首堂太空授課，2013年6月20日上午10時(shí)開(kāi)講。神舟十號(hào)航天員在天宮一號(hào)開(kāi)展基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，為全國(guó)青少年進(jìn)行太空授課；女宇航員王亞平向同學(xué)們提出了如何測(cè)質(zhì)量的問(wèn)題，大家知道質(zhì)量可以用天平測(cè)量，可是在宇宙空間怎樣測(cè)量物體的質(zhì)量呢？如圖所示是采用動(dòng)力學(xué)方法測(cè)量空間站質(zhì)量的原理圖．若已知雙子星號(hào)宇宙飛船的質(zhì)量為3200kg，其尾部推進(jìn)器提供的平均推力為900 N，在飛船與空間站對(duì)接后，推進(jìn)器工作8 s測(cè)出飛船和空間站速度變化是1.0 m/s.則：

(1)空間站的質(zhì)量為多大？
(2)在8 s內(nèi)飛船對(duì)空間站的作用力為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

額定功率為80kW的汽車(chē)，在平直公路上行駛的最大速度是20m/s。汽車(chē)的質(zhì)量為2.0×103kg。如果汽車(chē)從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度的大小是2m/s2，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中阻力不變。求：
（1）汽車(chē)受到的阻力多大？
（2）3s末汽車(chē)的瞬時(shí)功率是多大？
（3）汽車(chē)維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？

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