2．如圖所示，滑塊從A點(diǎn)沿光滑軌道滑出B點(diǎn)，并進(jìn)入動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5的水平粗糙軌道，傾斜部分與水平部分之間是由一段半徑為R的圓弧軌道光滑連接，圖中h=L=2R，
H=4.5R，滑塊可看作質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m，求：
（1）滑塊滑至圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)速度的大小v0和對軌道的壓力N；
（2）滑塊離開軌道后的水平位移X．

分析 （1）由機(jī)械能守恒定律求出A到達(dá)最低點(diǎn)的速度，然后由牛頓定律求出球?qū)壍赖膲毫Γ?br />（2）兩球碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，兩球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量守恒定律與平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以求出水平位移

解答 解：（1）滑塊滑至圓弧軌道最低點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒：$\frac{1}{2}mv_0^2=mgh$…①
解得：${v_0}=2\sqrt{gR}$…②
設(shè)在圓弧軌道最低點(diǎn)，軌道對滑塊的支持力為N，根據(jù)牛頓第二定律：$N-mg=\frac{mv_0^2}{R}$…③
解得：N=5mg…④
由牛頓第三定律可知：滑塊對軌道的壓力大小也為5mg，方向豎直向下
（2）從A到C由動(dòng)能定理，有：$mgh-μmgl=\frac{1}{2}mv_C^2$…⑤
兩球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上有：$H=\frac{1}{2}g{t^2}$…⑥
水平方向上有：X=vt…⑦
聯(lián)立②⑤⑥⑦解得：$X=3\sqrt{2}R$
答：（1）滑塊滑至圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)速度的大小v0為$2\sqrt{gR}$，對軌道的壓力N為5mg；
（2）滑塊離開軌道后的水平位移X為$3\sqrt{2}R$．

點(diǎn)評 本題是一道力學(xué)綜合題，分析清楚小球的運(yùn)動(dòng)過程，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律、動(dòng)量守恒定律、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律即可正確解題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．一質(zhì)點(diǎn)受到在同一平面內(nèi)的三個(gè)恒力F1、F2、F3做直線運(yùn)動(dòng)，已知F1、F2、F3的大小分別為3N、4N、5N，則以下說法正確的是（　�。�
A．此質(zhì)點(diǎn)一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B．此質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向一定與F3的方向一致
C．此質(zhì)點(diǎn)可能處于平衡狀態(tài)
D．F3可能是F1、F2的合力

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

13．如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定的光滑圓環(huán)，在圓環(huán)最高點(diǎn)P固定一個(gè)光滑的小環(huán)（不計(jì)大小）．質(zhì)量為m的小球A套在光滑圓環(huán)上，一根長度略小于光滑圓環(huán)直徑的細(xì)繩一端系著小球A，另一端穿過P處的小環(huán)掛上質(zhì)量也為m的小球B，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則細(xì)繩在P處形成夾角的角度為60°．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．物理小組在一次探究活動(dòng)中測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上．滑塊拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，如圖所示．圖2是打出的紙帶一段．

①已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，選A、B、C…等7個(gè)點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，且各計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有一個(gè)點(diǎn)沒有畫出，如圖2所示．滑塊下滑的加速度的大小a=3.00m/s2．
②為測量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有AB．（填入所選物理量前的字母）
A．木板的長度L
B．木板的末端被墊起的高度h
C．木板的質(zhì)量m1
D．滑塊的質(zhì)量m2
E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
③滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{gh-aL}{g\sqrt{{L}^{2}-{h}^{2}}}$（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．與真實(shí)值相比，測量的動(dòng)摩擦因數(shù)偏大（填“偏大”或“偏小”）．寫出支持你的看法的一個(gè)結(jié)論忽略了紙帶與限位孔間的摩擦力或忽略了空氣阻力等．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，U形金屬導(dǎo)軌abcd（bc邊置于水平面上）的寬L=0.4m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角，質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上，與bc平行且相距d=0.5m，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌ab、cd接觸良好，棒與導(dǎo)軌組成的矩形回路的總電阻R=0.2Ω，整個(gè)回路處在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律B=2-t（T），規(guī)定垂直導(dǎo)軌平面向上為B的正方向．在0-2s內(nèi)棒PQ始終靜止，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）0-2s內(nèi)回路中電流的大小和發(fā)熱功率；
（2）t=1s時(shí)棒PQ受到的靜摩擦力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．某同學(xué)為了測定一只電阻的阻值，采用了如下方法：
（1）用多用電表粗測：多用電表電阻檔有4個(gè)倍率：分別為×1k、×100、×10、×1，該同學(xué)選擇×100倍率，用正確的操作步驟測量時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大（指針位置如圖1中虛線所示）．為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，請你補(bǔ)充完整下列依次應(yīng)該進(jìn)行的主要操作步驟：
a．將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至×10擋．
b．兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在0Ω處．
c．重新測量并讀數(shù)，若這時(shí)刻度盤上的指針位置如圖1中實(shí)線所示，測量結(jié)果是120Ω．
（2）為了盡量準(zhǔn)確測該電阻，要求測量時(shí)電表指針有較大偏轉(zhuǎn)，測量多組數(shù)據(jù)．除被測電阻外，還備有如下實(shí)驗(yàn)儀器，請選擇儀器．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路．

A．電壓表V（量程50V，內(nèi)阻約為25kΩ）
B．電流表A1（量程50mA、內(nèi)電阻r1=20Ω）
C．電流表A2（量程100mA、內(nèi)電阻約5Ω）
D．定值電阻R0（80Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R（0～10Ω）
F．電源：電動(dòng)勢E=6V，內(nèi)電阻較小
G．導(dǎo)線、電鍵若干
請?jiān)趫D2的虛線框內(nèi)畫出能準(zhǔn)確測量電阻Rx的電路圖（要求在電路圖上標(biāo)出元件符號(hào)）．請根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖寫出Rx的測量表達(dá)式Rx=$\frac{{I}_{1}（{R}_{0}+{r}_{1}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．某同學(xué)為探究“合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：
A．按如圖1擺好實(shí)驗(yàn)裝置；
B．將質(zhì)量M=0.20kg的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車；
C．在總質(zhì)量m分別為10g、30g、50g的三種鉤碼中，挑選了一個(gè)質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤上；
D．接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（電源頻率為f=50Hz），然后釋放小車，打出一條紙帶．

①多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，從中挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖2所示．把打下的第一點(diǎn)記作“0”，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，用毫米刻度尺測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d1=0.0075m，d2=0.03001m，d3=0.0675m，d4=0.1200m，d5=0.1875m，d6=0.2700m，他把鉤碼重力（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2）作為小車所受合力算出打下“0”點(diǎn)到打下“5”點(diǎn)合力做功．則合力做功W=0.0919J，小車動(dòng)能的改變量EK=0.0563J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
②此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大，顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素．請你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是小車與桌面之間存在摩擦力；鉤碼質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量．（寫出兩條即可）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示，在半徑為R的鉛球中挖出一個(gè)球星空穴，空穴與球相切，并通過鉛球的球心，在未挖去空穴前鉛球質(zhì)量為M，求有空穴的鉛球?qū)εc鉛球球心距離為d的質(zhì)量為m的小球的萬有引力是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．關(guān)于功率公式P=$\frac{W}{t}$和P=Fv的說法正確的是（　　）
A．由P=$\frac{W}{t}$只能求某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率
B．從P=Fv知，汽車的功率與它的速度成正比
C．由P=Fv只能求某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率
D．從P=Fv知，當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力與速度成反比

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同步練習(xí)冊答案