【題目】如圖所示，半徑R＝1.6 m的光滑半圓形軌道固定于豎直平面內(nèi)，下端與傳送帶相切于B點(diǎn)，水平傳送帶上A、B兩端點(diǎn)間距L＝16 m，傳送帶以v0＝10 m/s的速度順時針運(yùn)動，將質(zhì)量m＝1 kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)) 放到傳送帶上，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，取g＝10 m/s2.

(1)將滑塊在傳送帶A端由靜止釋放，求滑塊由釋放到第一次經(jīng)過B端的過程中：

①所需時間；

②因放上滑塊，電機(jī)對傳送帶多做的功；

(2)若滑塊仍由靜止釋放，要想滑塊能通過圓軌道的最高點(diǎn)C，求滑塊在傳送帶上釋放的位置范圍。

【答案】（1） ①2.85 s.②100J；（2）在A端與距A端6 m的范圍內(nèi)任何一個位置

【解析】

(1)①設(shè)滑塊加速運(yùn)動的時間為，加速度大小為，對滑塊受力分析，有：

解得：

，

設(shè)滑塊速度達(dá)到時經(jīng)過的位移為：

設(shè)滑塊勻速運(yùn)動的位移為：

則滑塊勻速運(yùn)動的時間為：

所需時間為：

②設(shè)滑塊加速運(yùn)動過程中傳送帶的位移為：

電機(jī)對傳送帶多做的功：

(2)滑塊能通過點(diǎn)的臨界條件是在點(diǎn)軌道對滑塊壓力為0，則在點(diǎn)由牛頓第二定律得：

點(diǎn)到點(diǎn)由動能定理得：

滑塊通過點(diǎn)的速度至少為：

由運(yùn)動學(xué)得：

解得：

滑塊在端與距端6 m的范圍內(nèi)任何一個位置釋放均可到達(dá)半圓軌道的最高點(diǎn)處

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】人類對未知事物的好奇和科學(xué)家們的不懈努力，使人類對宇宙的認(rèn)識越來越豐富。

(1)開普勒堅(jiān)信哥白尼的“日心說”，在研究了導(dǎo)師第谷在20余年中堅(jiān)持對天體進(jìn)行系統(tǒng)觀測得到的大量精確資料后，提出了開普勒三定律，為人們解決行星運(yùn)動問題提供了依據(jù)，也為牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律提供了基礎(chǔ)。

開普勒認(rèn)為：所有行星圍繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點(diǎn)上。行星軌道半長軸的三次方與其公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值是一個常量。實(shí)際上行星的軌道與圓十分接近，在中學(xué)階段的研究中我們按圓軌道處理。請你以地球繞太陽公轉(zhuǎn)為例，根據(jù)萬有引力定律和牛頓運(yùn)動定律推導(dǎo)出此常量的表達(dá)式。

(2)天文觀測發(fā)現(xiàn)，在銀河系中，由兩顆相距較近、僅在彼此間引力作用下運(yùn)行的恒星組成的雙星系統(tǒng)很普遍。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，周期為T，兩顆恒星之間的距離為d，引力常量為G。求此雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量。

(3)北京時間2019年4月10日21時，由全球200多位科學(xué)家合作得到的人類首張黑洞照片面世，引起眾多天文愛好者的興趣。

同學(xué)們在查閱相關(guān)資料后知道：①黑洞具有非常強(qiáng)的引力，即使以3×108m/s的速度傳播的光也不能從它的表面逃逸出去。②地球的逃逸速度是第一宇宙速度的倍，這個關(guān)系對于其他天體也是正確的。③地球質(zhì)量me =6.0×1024kg，引力常量G= 6.67×10-11N m 2/ kg 2。

請你根據(jù)以上信息，利用高中學(xué)過的知識，通過計(jì)算求出：假如地球變?yōu)楹诙�，在質(zhì)量不變的情況下，地球半徑的最大值（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。（注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時做必要的說明）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在地面上插入一對電極M、N，將兩個電極與直流電源相連，大地中形成恒定電流和恒定電場．恒定電場的基本性質(zhì)與靜電場相同，其電場線分布如圖所示，P、Q是電場中的兩點(diǎn)．下列說法中正確的是（　�。�

A. P點(diǎn)場強(qiáng)比Q點(diǎn)場強(qiáng)大

B. P點(diǎn)電勢比Q點(diǎn)電勢低

C. 電子在P點(diǎn)的電勢能比在Q點(diǎn)的電勢能小

D. 電子沿直線從N到M的過程中所受電場力變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用下圖所示的裝置探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.

（1）實(shí)驗(yàn)中下列做法正確的是__________

A. 平衡摩擦力后，實(shí)驗(yàn)就不需要滿足小車及車中砝碼總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤及盤中砝碼總質(zhì)量的條件

B. 每次改變小車中砝碼的質(zhì)量后，都需要重新平衡摩擦力

C. 選取點(diǎn)跡清晰的紙帶，必須以打的第一個點(diǎn)為計(jì)數(shù)起始點(diǎn)進(jìn)行測量

D. 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源，然后再釋放小車

（2）實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)際繩對小車的拉力__________（選填“大于”、“等于”、“小于”）重物所受的重力，會給實(shí)驗(yàn)帶來系統(tǒng)誤差。為減小此誤差，實(shí)驗(yàn)中要對小車質(zhì)量M和重物質(zhì)量m進(jìn)行選取，以下四組數(shù)據(jù)中最合理的一組是__________. （填寫相應(yīng)序號）

①M=200g，m=40g、60g、80g、100g、120g

②M=200g，m=30g、35g、40g、45g、50g

③M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g

④M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g

（3）如圖所示是某一次打點(diǎn)計(jì)時器打出的一條記錄小車運(yùn)動的紙帶。取計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5。已知打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)周期為0. 02s，用刻度尺測量出各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為3. 05cm、3. 92cm、4. 77cm、5. 62cm，則小車運(yùn)動的加速度大小a=__________m/s2. （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（4）如圖所示為此同學(xué)在探究加速度a與力F的關(guān)系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F圖象，說明實(shí)驗(yàn)存在的問題是____________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半圓形豎直光滑軌道bc固定在水平地面上，軌道半徑R＝0.6m，與水平粗糙地面ab相切，質(zhì)量m2＝0.2kg的物塊B靜止在水平地面上b點(diǎn)，另一質(zhì)量m1＝0.6kg物塊A在a點(diǎn)以v0＝10m/s的初速度沿地面滑向物塊B，與物塊B發(fā)生碰撞（碰撞時間極短），碰后兩物塊粘在一起，之后沖上半圓軌道，到最高點(diǎn)c時，兩物塊對軌道的壓力恰好等于兩物塊的重力．已知ab兩點(diǎn)間距L＝3.6m，A與B均可視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，g取10m/s2．求：

（1）物塊A與B剛碰后一起運(yùn)動的速度v；

（2）物塊A和地面間的動摩擦因數(shù)μ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的光滑絕緣半圓形軌道BPD位于豎直平面內(nèi)，P為與圓心登高的點(diǎn)，D為最高點(diǎn)，其下端與水平絕緣軌道在B點(diǎn)平滑連接，水平軌道的BC段粗糙且BC=R，AC段光滑，豎直線BD的左側(cè)軌道處在水平向右的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶+q的小滑塊（質(zhì)點(diǎn)）. 第一次從A點(diǎn)由靜止釋放，在小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時即撤去電場，小滑塊恰好能滑到P點(diǎn)；第二次從A點(diǎn)靜止釋放小滑塊，在小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時保持電場強(qiáng)度大小不變方向變?yōu)樨Q直向上（半圓形軌道BPD也在該電場中），小滑塊恰好能滑到D點(diǎn)，求：

（1）小滑塊與BC段的動摩擦因數(shù)；

（2）AC段的長度L；

（3）小滑塊從D點(diǎn)落在水平軌道上到B點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在真空中某點(diǎn)固定一個帶負(fù)電荷的金屬小球A，可視為點(diǎn)電荷，所帶電量Q ＝1.0×10－5 C，在離它10 cm處放置另一個帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷B，以下描述正確的是

A. A中所有電子所帶電量之和為－1.0×10－5 C

B. B所在的位置電場強(qiáng)度大小E＝9.0×106 N/C，方向與電荷B所受電場力方向相同，背離A

C. 若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則B所在的位置電勢為負(fù)值

D. 將B向A靠近，則其電勢降低，電勢能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中兩點(diǎn)電荷q1、q2分別位于直角三角形的頂點(diǎn)C和頂點(diǎn)B上，D為斜邊AB的中點(diǎn)，∠ABC＝30°，如圖所示。已知A點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向垂直AB向下，則下列說法正確的是(　　)

A. q1帶正電，q2帶負(fù)電

B. D點(diǎn)電勢高于A點(diǎn)電勢

C. q1電荷量的絕對值等于q2電荷量的絕對值的一半

D. q1電荷量的絕對值等于q2電荷量的絕對值的二倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，的阻值和電源內(nèi)阻相等，當(dāng)滑動變阻器的滑片向端移動時，則（ ）

A.消耗的功率逐漸減小

B.電流表讀數(shù)減小，電壓表讀數(shù)增大

C.電源的輸出功率逐漸增大

D.質(zhì)點(diǎn)將向上運(yùn)動

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同步練習(xí)冊答案