20．如圖所示，質(zhì)量為M、帶有半徑為R的半圓形光滑凹槽的滑塊A靜止在光滑平面上，有一質(zhì)量為m的小物塊B，由靜止開始從槽面左端的最高點(diǎn)沿凹槽滑下，當(dāng)小物塊B剛要到達(dá)槽面最低點(diǎn)時(shí)，滑塊A剛好被一表面帶有粘性物質(zhì)的固定擋板粘住，并在極短的時(shí)間內(nèi)速度減為零；小物塊B繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到距槽面最低點(diǎn)的最大高度是$\frac{R}{2}$．試求：
（1）小物塊B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度的大�。�
（2）小物塊B第一次到達(dá)最低點(diǎn)前的瞬間，滑塊A的速度的大小vA．

分析 （1）小物塊B繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到距槽面最低點(diǎn)的最大高度是$\frac{R}{2}$，根據(jù)動(dòng)能定理求得小物塊B在最低點(diǎn)的速度大�。�
（2）B由靜止開始從槽面左端的最高點(diǎn)沿凹槽滑下的過程中AB組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律即可求出．

解答 解：（1）小物塊B繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到距槽面最低點(diǎn)的最大高度是$\frac{R}{2}$，根據(jù)動(dòng)能定理求得：
-mg$\frac{R}{2}$=0-$\frac{1}{2}$mv2
所以：$v=\sqrt{gR}$
（2）B由靜止開始從槽面左端的最高點(diǎn)沿凹槽滑下的過程中AB組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，選擇B的方向?yàn)檎较颍瑒t：
mv-MvA=0
所以：${v}_{A}=\frac{mv}{M}=\frac{m}{M}•\sqrt{gR}$
答：（1）小物塊B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度的大小是$\sqrt{gR}$．
（2）小物塊B第一次到達(dá)最低點(diǎn)前的瞬間，滑塊A的速度的大小是$\frac{m}{M}\sqrt{gR}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)能定理和動(dòng)量守恒定律的綜合運(yùn)用，綜合性較強(qiáng)，由動(dòng)能定理求功，都是常用的方法和思路．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

10．（1）用如圖1所示裝置做“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)擋板時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面．

①為了保證細(xì)繩的拉力等于小車所受的合外力，以下操作必要的是AC（選填選項(xiàng)前的字母）．
A．在未掛鉤碼時(shí)，將木板的右端墊高以平衡摩擦力
B．在懸掛鉤碼后，將木板的右端墊高以平衡摩擦力
C．調(diào)節(jié)木板左端定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行
D．所加鉤碼的質(zhì)量盡量大一些
（2）如圖2是某次實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分．O、A、B、C為4個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒有畫出，所用交流電源的頻率為50Hz．通過測(cè)量，可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為0.36 m/s．
（3）甲同學(xué)經(jīng)過認(rèn)真、規(guī)范地操作，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶．他把小車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)打下的點(diǎn)記為O，再依次在紙帶上取等時(shí)間間隔的1、2、3、4、5、6等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s及打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度v．圖3是根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的v2-s圖象．已知此次實(shí)驗(yàn)中鉤碼的總質(zhì)量為0.015kg，小車中砝碼的總質(zhì)量為0.100kg，取重力加速度g=9.8m/s2，則由圖象可知小車的質(zhì)量為0.18kg（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
（4）在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下，乙同學(xué)認(rèn)為小車所受拉力大小等于鉤碼所受重力大小．但經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是要比小車動(dòng)能變化量小一些，造成這一情況的原因可能是C（選填選項(xiàng)前的字母）．
A．滑輪的軸處有摩擦
B．小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近
C．長(zhǎng)木板的右端墊起的高度過高
D．鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．一質(zhì)量為0.5kg的物體受到一豎直方向拉力F的作用向上做直線運(yùn)動(dòng)，假定物體開始時(shí)所在平面為零勢(shì)能面，機(jī)械能E隨位移h的變化規(guī)律如圖所示，若h上升到3.5m后撤去拉力F（整個(gè)過程空氣阻力不計(jì)），下列關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)情況的說法正確的是（　　）
A．0.5m～2.5m過程，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B．2.5m～3m過程，物體的加速度為g
C．2.5m～3m過程，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D．物體能上升到的最大高度為4m

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．兩相距較遠(yuǎn)的分子僅在相互分子力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，直至不再靠近，在此過程中（　�。�
A．分子力先增大后減小B．分子力先做正功后做負(fù)功
C．分子勢(shì)能先增大后減小D．分子動(dòng)能先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．物體靜止在水平桌面上，則（　　）
A．物體對(duì)桌面的壓力與桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力
B．桌面對(duì)物體的支持力與物體受到的重力是一對(duì)作用力與反作用力
C．物體對(duì)桌面的壓力與物體受到的重力是同一性質(zhì)的力
D．桌面對(duì)物體的支持力與物體受到的重力是一對(duì)平衡力

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖所示，單匝矩形線圈閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的面積為S，ab邊的電阻為r，其他邊的電阻不計(jì)，在cd邊串接一阻值為R的電阻，在外力的作用下，線框繞與cd邊重合的固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω從圖示位置開始逆時(shí)針（從上往下看）勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則（　�。�
A．線框中電阻R兩端電壓的有效值為BSω
B．線框轉(zhuǎn)過$\frac{π}{6}$時(shí)，線框中瞬時(shí)電流的大小為$\frac{BSω}{2（R+r）}$，方向?yàn)閍dcba
C．線框從圖示位置開始時(shí)轉(zhuǎn)過$\frac{π}{2}$的過程中，通過導(dǎo)線某一橫截面的電荷量為$\frac{BS}{R+r}$
D．在線框轉(zhuǎn)過一周的過程中，外力對(duì)其做的功為$\frac{πω{B}^{2}{S}^{2}}{R+r}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖是一電熱水壺的銘牌，由銘牌可知，該電熱水壺在額定電壓下工作的電流為10A，在2s時(shí)間內(nèi)將消耗4400J的電能．
電器名稱：電熱水壺
型號(hào)：WK-9016B
額定電壓：220V
工作頻率：50Hz
額定功率：2200W

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．兩束不同頻率的單色光a、b從空氣平行射入水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象（圖中α＞β）．下列結(jié)論中正確的是（　�。�
A．在水中，光束b的頻率比光束a的低
B．在水中的傳播速度，光束a比光束b小
C．水對(duì)光束a的折射率比水對(duì)光束b的折射率大
D．若光束從水中射向空氣，則光束b比光束a更容易發(fā)生全反射

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