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【題目】如圖所示，光滑水平面上放置帶有半圓弧軌道面的長平板，半圓弧面直徑AB豎直且與平板表面相切于A點，整個裝置質量為M．在裝置的右端放一質量為m的小滑塊，與裝置一起以初速度v0向左運動．現給裝置加一個水平向右的恒定推力F，滑塊與長平板發(fā)生相對滑動，經過t時間裝置速度減為零，滑塊恰好滑至長平板的左端A，此時撤去外力F并將裝置鎖定，小滑塊繼續(xù)沿半圓弧軌道運動，恰好能通過軌道最高點B．滑塊剛落回長平板的位置與A點的距離為b，重力加速度為g，求：

（1）小滑塊與長平板間的動摩擦因數μ；

（2）長平板的長度L；

（3）滑塊在通過半圓弧軌道時克服摩擦力做功W．

【答案】（1） （2） （3）

【解析】（1）裝置向左減速運動的加速度大小

裝置減速過程水平方向受力如圖所示：

由牛頓第二定律有 F-μmg =MaM

解得

（2）裝置向左運動的位移

設這段時間內滑塊的加速度大小為am，由牛頓第二定律有 μmg=m am

滑塊運動到A點時的速度 vA=v0-amt

滑塊向左運動的位移 sm=

平板的長度 L= Sm - SM

聯立解得

（3）設滑塊在B點的速度大小為vB，半圓弧面的半徑為R，從A至B由動能定理有

在B點由向心力公式有

設滑塊從B點飛出做平拋運動的時間為t0，則

平拋的水平距離

聯立解得

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】空間存在方向垂直于紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場,圖中的正方形abed為其邊界。一束速率不同的帶正電粒子從左邊界ad中點P垂直射人磁場,速度方向與ad邊夾角=30°,已知程子質量為m,電荷量為q,粒子間的相互作用和粒子重力不計,則

A. 粒子在磁場中運動的最長時問間為

B. 從bc邊射出的粒子在磁場中的運動時間都相等

C. 入射速度越大的程子.在磁場中的運動時間越長

D. 運動時間相的粒子,在磁場中的運動軌連可能不同

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【題目】一個質量為M的活塞將一定質量的理想氣體封閉在上端開口直立的圓筒形氣缸內，活塞上堆放著鐵砂，活塞的面積S=Mg/P0.如圖所示，最初活塞置在氣缸內壁的固定的卡環(huán)上，氣柱的高度為H0，壓強等于大氣壓強P0�，F對氣體緩慢加熱，當氣體的溫度升高了ΔT=600K時，活塞及鐵砂開始離開卡環(huán)而上升，繼續(xù)加熱直到氣柱高度為H1=1.2H0 此后，在維持溫度不變的條件下逐漸取走鐵砂，直到鐵砂全部取走時，氣柱的高度為H2=1.8H0，求此時氣體溫度（不計活塞與氣缸間的摩擦）。

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【題目】如圖所示，足夠長的傳送帶與水平方向的夾角為θ，物塊a通過平行于傳送帶的輕繩跨過光滑輕滑輪與物塊b相連，b的質量為m．開始時a、b及傳送帶均靜止，且a不受傳送帶摩擦力作用，現讓傳送帶逆時針勻速轉動，則在b上升h高度(未與滑輪相碰)過程中

A. 物塊a的重力勢能減少mgh

B. 摩擦力對a做的功等于a機械能的增量

C. 摩擦力對a做的功等于物塊a、b動能增量之和

D. 任意時刻，a的重力做功功率大于b的重力做功功率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某一做直線運動的物體的v-t圖象如圖所示，根據圖象求：

（1）前4s內物體距出發(fā)點的最大距離；

（2）前4s內物體的位移；

（3）前4s內通過的路程

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【題目】公路急轉彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖，某公路轉彎處是一圓弧，當汽車在該轉彎處行駛的速率為vC時，汽車恰好沒有向公路內外兩側滑動的趨勢。則在該彎道處

A. 路面內側高外側低

B. 車速只要低于vC，車輛便會向內側滑動

C. 當路面結冰時，與未結冰時相比，vC的值變小

D. 車速雖然高于vC，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會向外側滑動

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【題目】2017年諾貝爾物理學獎授予了三位美國科學家，以表彰他們?yōu)?/span>“激光干涉引力波天文臺” （LIGO）項目和發(fā)現引力波所做的貢獻。引力波的形成與中子星有關。通常情況下中子星的自轉速度是非�？斓�，因此任何的微小凸起都將造成時空的扭曲并產生連續(xù)的引力波信號，這種引力輻射過程會帶走一部分能量并使中子星的自轉速度逐漸下降。現有中子星（可視為均勻球體），它的自轉周期為T0時恰能維持星體的穩(wěn)定（不因自轉而瓦解），則當中子星的自轉周期增為T=2T0時，某物體在該中子星“兩極”所受重力與在“赤道”所受重力的比值為

A. 1/2 B. 2 C. 3/4 D. 4/3

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【題目】如圖甲所示，某組同學借用“探究a與F、m之間的定量關系”的相關實驗思想、原理及操作，進行“研究合外力做功和動能變化的關系”的實驗：

(1)為達到平衡阻力的目的，取下細繩及托盤，通過調整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據打出的紙帶判斷小車是否做________運動．

(2)連接細繩及托盤，放入砝碼，通過實驗得到圖乙所示的紙帶．紙帶上O為小車運動起始時刻所打的點，選取時間間隔為0.1 s的相鄰計數點A、B、C、D、E、F、G.實驗時小車所受拉力為0.2 N，小車的質量為0.2 kg.

請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化ΔEk，補填表中空格(結果保留至小數點后第四位).


O－B

O－C

O－D

O－E

O－F

W/J

0.043 2

0.057 2

0.073 4

0.091 5


ΔEk/J

0.043 0

0.057 0

0.073 4

0.090 7


分析上述數據可知：在實驗誤差允許的范圍內W＝ΔEk，與理論推導結果一致．

(3)實驗前已測得托盤質量為7.7×10－3 kg，實驗時該組同學放入托盤中的砝碼質量應為________ kg.(g取9.8 m/s2，結果保留至小數點后第三位)

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【題目】對于如圖所示的情境，交通法規(guī)定“斑馬線禮讓行人”，否則駕駛員將受到罰款200元扣除3分的處罰。若以勻速行駛的汽車即將通過路口，有行人正在過斑馬線，此時汽車的前端距停車線12m，該車減速時的加速度大小為，下列說法中正確的是（ ）

A. 在距停車線處才開始剎車制動，汽車前端恰能止于停車線處

B. 駕駛員立即剎車制動，則至少需汽車才能停止

C. 若經后才開始剎車制動，汽車前端恰能止于停車線處

D. 若經后才開始剎車制動，汽車前端恰能止于停車線處

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