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【題目】如圖,水平地面和半圓軌道面均光滑,質量M=1kg的小車靜止在地面上,小車上表面與R=0.4m的半圓軌道最低點P的切線相平.現有一質量m=2kg的滑塊(可視為質點)以v0=7.5m/s的初速度滑上小車左端,二者共速時滑塊剛好在小車的最右邊緣,此時小車還未與墻壁碰撞,當小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上,滑塊則離開小車進入圓軌道并順著圓軌道往上運動,已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數μ=0.5,g10m/s2求:

(1)小車與墻壁碰撞前的速度大小v1

(2)小車需要滿足的長度L;

(3)請判斷滑塊能否經過圓軌道的最高點Q,說明理由.

【答案】(1)5m/s (2)16.75m (3) v2=3m/s,v2>v,滑塊能過最高點Q

【解析】

1)設滑塊與小車的共同速度為v1,滑塊與小車相對運動過程中動量守恒,有:

……………………………………………2分)

代入數據解得:5m/s …………………………………………………2分)

2)設小車的最小長度為L1,由系統能量守恒定律,有:

……………………………………………2分)

代入數據解得:L= 3.75m ………………………………………………………2分)

3)若滑塊恰能滑過圓的最高點的速度為v,則有:

………………………………………………………………2分)

解得:m/s …………………………………………………………2分)

滑塊從P運動到Q的過程,根據機械能守恒定律,有:

……………………………………………………2分)

代入數據解得:m/s ……………………………………………………2分)

>,說明滑塊能過最高點Q……………………………………………2分)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,a,b為兩個完全相同的燈泡,L為自感線圈,線圈的電阻不可忽略,E為電源,S為開關。下列說法正確的是( )

A. 合上開關,a先亮,b逐漸變亮,斷開開關,a、b同時熄滅

B. 合上開關,b先亮,a逐漸變亮,斷開開關,a先熄滅,b后熄滅

C. 合上開關,b先亮,a逐漸變亮,斷開開關,a、b同時熄滅,但b燈要閃亮一下再熄滅

D. 合上開關,b先亮,a逐漸變亮,斷開開關,a、b同時熄滅,但b燈不會閃亮一下再熄滅

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用一棋子壓著一紙條,放在水平桌面上接近邊緣處。第一次慢拉紙條將紙條抽出,棋子掉落在地上的P點。第二次快拉將紙條抽出,棋子掉落在地上的N點。兩次現象相比( )

A. 第一次棋子的慣性更小

B. 第二次棋子受到紙條的摩擦力更小

C. 第一次棋子受到紙條的沖量更小

D. 第二次棋子離開桌面時的動量更小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示質量均為mAB兩物體疊放在豎直彈簧上并保持靜止用大小等于mg的恒力F向上拉B運動距離hBA分離.下列說法正確的是(  )

A. BA剛分離時彈簧長度等于原長

B. BA剛分離時它們的加速度為g

C. 彈簧的勁度系數等于

D. BA分離之前它們做勻加速直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率,進行了如下實驗:

①用天平測出電動小車的質量為0.4kg

②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖1所示安裝;

③接通打點計時器(其打點周期為0.02s);

④使電動小車以額定功率加速運動,達到最大速度一段時間后關閉小車電源.待小車靜止時再關閉打點計時器(設在整個過程中小車所受的阻力恒定)。

在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的點跡如圖2甲、乙所示,圖中O點是打點計時器打的第一個點.

請你分析紙帶數據,回答下列問題:

1)該電動小車運動的最大速度為___________m/s

2)該電動小車運動過程中所受的阻力大小為___________N

3)該電動小車的額定功率為___________W

4)①小明同學用螺旋測微器測定某一金屬絲的直徑,測得的結果如下左圖所示,則該金屬絲的直徑d=__________mm。然后他又用游標尺上標有20等分刻度的游標卡尺測該金屬絲的長度,測得的結果如下右圖所示,則該工件的長度L=__________cm

②然后小明又用多用電表粗略測量某金屬電阻絲的電阻Rx約為5.0Ω,為了盡可能精確地測定該金屬絲的電阻,且測量時要求通過金屬絲的電流在00.5A之間變化.根據下列提供的實驗器材,解答如下問題:

A、量程0.1A,內阻r1=1Ω的電流表A1

B、量程0.6A,內阻約為0.5Ω的電流表A2

C、滑動變阻器R1全電阻1.0Ω,允許通過最大電流10A

D、滑動變阻器R2全電阻100Ω,允許通過最大電流0.1A

E、阻值為59Ω的定值電阻R3

F、阻值為599Ω的定值電阻R4

G、電動勢為6V的蓄電池E

H、電鍵S一個、導線若干

a)根據上述器材和實驗要求完成此實驗,請在虛線框內畫出測量該金屬絲電阻Rx的實驗原理圖______________(圖中元件用題干中相應的元件符號標注)。

b)實驗中測得電表A1示數為I1A2表示數為I2,其它所選的物理量題目中已給定,請寫出電阻絲的電阻表達式Rx=_____________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】真空中質量為m的帶正電小球由A點無初速自由下落t秒,在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強電場,再經過t秒小球又回到A點。小球電荷量不變且小球從未落地,重力加速度為g。則

A. 整個過程中小球電勢能變化了mg2t2

B. 整個過程中小球速度增量的大小為2gt

C. 從加電場開始到小球運動到最低點時小球動能變化了mg2t2

D. A點到最低點小球重力勢能變化了

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某賽車手在一次野外訓練中,先利用地圖計算出出發地和目的地的直線距離為9 km,從出發地到目的地用了5 min,賽車上的里程表指示的里程數值增加了15 km,當他經過某路標時,車內速率計指示的示數為150 km/h,那么可以確定的是 (  )

A. 在整個過程中賽車手的位移是9 km

B. 在整個過程中賽車手的路程是9 km

C. 在整個過程中賽車手的平均速度是180 km/h

D. 經過路標時的瞬時速率是150 km/h

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是(

A. 一定量的空氣等容變化或等壓變化時,若吸熱升高相同溫度,則空氣在定容下的比熱容大于在定壓下的比熱容

B. 一定量的空氣等容變化或等壓變化時,若吸熱升高相同溫度,則空氣在定容下的比熱容小于在定壓下的比熱容

C. 某個鋼瓶所裝氣體的壓強為10 atm,如果溫度不變,打開鋼瓶氣閥以后剩余氣體質量變為原來的10%

D. 足球容積為2.5 L,里面空氣壓強與大氣壓相同。用打氣筒給足球打氣,每打一次把體積為125 mL、壓強與大氣壓相同的空氣打進球內,若溫度不變,則打了20次后足球內部壓強是大氣壓的2

E. 某容積為20 L的氧氣瓶裝有30 atm的氧氣,現把氧氣分裝到容積為5 L的小鋼瓶(無氣體)中,使每個小鋼瓶中氧氣的壓強為5 atm,則能分裝24瓶(設分裝過程中無漏氣,且溫度不變)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有三個質量相等,分別帶正電,負電和不帶電的小球,從上、下帶電平行金屬板間的P點.以相同速率垂直電場方向射入電場,它們分別落到ABC三點,則(   )

A. A帶正電、B不帶電、C帶負電

B. 三小球在電場中運動時間相等

C. 在電場中加速度的關系是aAaBaC

D. 到達正極板時動能關系EkCEkBEkA

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同步練習冊答案
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