【題目】如圖所示，一個(gè)帶有圓弧的粗糙滑板A，總質(zhì)量為mA=3kg，其圓弧部分與水平部分相切于P，水平部分PQ長為L=3.75m。開始時(shí)A靜止在光滑水平面上，有一質(zhì)量為mB=2kg的小木塊B從滑板A的右端以水平初速度v0=5m/s滑上A，小木塊B與滑板A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.15，小木塊B滑到滑板A的左端并沿著圓弧部分上滑一段弧長后返回最終停止在滑板A上。

(1)求A、B相對靜止時(shí)的速度大��；

(2)若B最終停在A的水平部分上的R點(diǎn)，P、R相距1m，求B在圓弧上運(yùn)動(dòng)過程中因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能；

(3)若圓弧部分光滑，且除v0不確定外其他條件不變，討論小木塊B在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，是否有可能在某段時(shí)間里相對地面向右運(yùn)動(dòng)？如不可能，說明理由；如可能，試求出B既能向右滑動(dòng)、又不滑離木板A的v0取值范圍。（取g＝10m/s2，結(jié)果可以保留根號）

【答案】(1) 2 m/s； (2) 0.75J ；（3）可能，。

【解析】

（1）小木塊B從開始運(yùn)動(dòng)直到A、B相對靜止的過程中，系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒，有

解得

（2）B在A的圓弧部分的運(yùn)動(dòng)過程中，它們之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為，B在A的水平部分往返的運(yùn)動(dòng)過程中，它們之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為，由能量關(guān)系得到

（3）設(shè)小木塊B下滑到P點(diǎn)時(shí)速度為，同時(shí)A的速度為，由動(dòng)量守恒和能量關(guān)系可以得到

由兩式可以得到

令

化簡后為

若要求B最終不滑離A，由能量關(guān)系必有

化簡得

故B既能對地向右滑動(dòng)，又不滑離A的條件為

即

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】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以如圖裝置中的滑塊為對象驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙、墊塊等需要的東西。當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：

①實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊（質(zhì)量為M）受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，實(shí)驗(yàn)時(shí)除了要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M之外，還需要做的是_____________

②在①的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M。往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）。則對滑塊，本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_____________________（用題中的字母表示）。

③由于實(shí)驗(yàn)原理上的原因，上述數(shù)學(xué)表達(dá)式只能是近似成立，那么，此試驗(yàn)中真正成立的等式為________________________（仍用上述題中的字母表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，半徑R=0．5m的光滑圓弧軌道ABC與足夠長的粗糙軌道CD在C處平滑連接，O為圓弧軌道ABC的圓心，B點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn)．半徑OA、OC與OB的夾角分別為53°和37°．將一個(gè)質(zhì)量m=0．5kg的物體（視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)左側(cè)高為h=0．8m處的P點(diǎn)水平拋出，恰從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道．已知物體與軌道CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0．8，重力加速度g=l0m/s2，sin37°=0．6，cos37°=0．8，求：

（1）物體水平拋出時(shí)的初速度大小v0；

（2）物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，對圓弧軌道壓力大小FN；

（3）物體在軌道CD上運(yùn)動(dòng)的距離x

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下說法中正確的是（　　）

A.如甲圖是風(fēng)力發(fā)電的國際通用標(biāo)志

B.如乙圖是氫原子的能級示意圖，氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時(shí)吸收了一定頻率的光子

C.如丙圖是光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)示意圖，則此時(shí)驗(yàn)電器的金屬桿上帶的是負(fù)電荷

D.如丁圖是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在半徑為R的圓內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子沿半徑方向從a點(diǎn)射入，從b點(diǎn)射出。速度方向改變了60°，粒子的重力不計(jì)。若磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?/span>B后，該粒子保持速度不變從同一位置入射。下列描述正確的是（　�。�

A.粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為RB.粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R

C.粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年1月3日，“嫦娥四號”探測器成功著陸在月球背面。著陸前的部分運(yùn)動(dòng)過程簡化如下：在距月面15km高處繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后減速下降至距月面100m處懸停，再緩慢降落到月面。己知萬有引力常量和月球的第一宇宙速度，月球半徑約為1.7×103km，由上述條件不能估算出（　�。�

A.月球質(zhì)量B.月球表面的重力加速度

C.探測器在15km高處繞月運(yùn)動(dòng)的周期D.探測器懸停時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．安裝好實(shí)驗(yàn)器材，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上。

b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次。選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，舍去開始密集的點(diǎn)跡，從便于測量的點(diǎn)開始，每2個(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖乙中0、1、2……8點(diǎn)所示。

c．用最小刻度是毫米的刻度尺測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)的刻度數(shù)值，分別記作x0、x1、x2……x8。

d．分別計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3……7時(shí)小車的瞬時(shí)速度v1、v2、v3……v7。

e．以v為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出v與對應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn)，畫出v－t圖線。

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請你完成下列任務(wù)：

①表1記錄該同學(xué)測出計(jì)數(shù)點(diǎn)的刻度數(shù)值，其中x5未測定，請你根據(jù)圖乙將這個(gè)測量值填入表1中___________。

表1：

符號

x0

x1

x2

x3

x4

x5

x6

x7

x8

刻度數(shù)值/cm

0

1.12

2.75

4.86

7.49

14.19

18.27

22.03

②表2記錄該同學(xué)根據(jù)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的刻度數(shù)值，計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度，請你根據(jù)表1中x5和x7計(jì)算出v6的值，并填入表2中_________。

表2：

符號

v1

v2

v3

v4

v5

v6

v7

速度數(shù)值/(m·s-1)

0.34

0.47

0.59

0.72

0.84

0.98

③該同學(xué)在圖丙中已標(biāo)出v1、v2、v3、v4、v5和v7對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請你在圖中標(biāo)出v6對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出v－t圖線_________。

④根據(jù)v－t圖線可計(jì)算出小車的加速度a=___________m/s2。（保留兩位有效數(shù)字）

⑤為驗(yàn)證上述結(jié)果，該同學(xué)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔記為T，并做了以下的計(jì)算：

；；

；。

求出其平均值。你認(rèn)為a和a′哪個(gè)更準(zhǔn)確，請說明理由。____________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一人用鉗碗夾住圓柱形茶杯，在手豎直向上的力F作用下，夾子和茶杯相對靜止，并一起向上運(yùn)動(dòng)。夾子和茶杯的質(zhì)量分別為m、M假設(shè)夾子與茶杯兩側(cè)間的靜摩擦力在豎方向上，夾子與茶杯兩側(cè)間的彈力在水平方向上，最大靜摩擦力均為f，則下列說法正確的是（　�。�

A.人加大夾緊鉗碗夾的力，使茶杯向上勻速運(yùn)動(dòng)，則夾子與茶杯間的摩擦力增大

B.當(dāng)夾緊茶杯的夾子往下稍微移動(dòng)一段距離，使夾子的頂角張大，但仍使茶杯勻速上升，人的作用力F將變小

C.當(dāng)人加速向上提茶杯時(shí)，作用力下可以達(dá)到的最大值是

D.無論人提著茶杯向上向下做怎樣的運(yùn)動(dòng)，若茶杯與夾子間不移動(dòng)，則人的作用力F=(M+m）g

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直直線MN的右側(cè)有范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里。正方形線框abcd的邊長為L，從t＝0時(shí)刻起線框在外力作用下從圖示位置由靜止水平向右勻加速運(yùn)動(dòng)。線框單位長度電阻均相同，在運(yùn)動(dòng)過程中，線框c、d兩點(diǎn)間的電勢差Ucd隨時(shí)間變化的特點(diǎn)與下列圖像不一致的是(　　)

A.B.

C.D.

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同步練習(xí)冊答案