【題目】如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛小車(chē)，小車(chē)的左端為半徑R=0.2m的四分之一光滑圓弧軌道AB，AB的最低點(diǎn)B與小車(chē)的上表面相切�，F(xiàn)小車(chē)的左側(cè)靠在豎直墻壁上，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從A點(diǎn)正上方H=0.25m處無(wú)初速度下落，恰好落入小車(chē)圓弧軌道，并沿圓弧軌道滑下最終小車(chē)與物塊一起運(yùn)動(dòng)。已知小車(chē)的質(zhì)量為M=5kg，物塊的質(zhì)量為m=1kg，物塊與小車(chē)水平部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= 0.5，不考慮空氣阻力和物塊落入圓弧軌道時(shí)的能量損失，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）物塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)的速度vB的大小及軌道對(duì)它支持力FN的大�。�

（2）物塊和小車(chē)最終速度v的大小及此過(guò)程產(chǎn)生的熱量Q；

（3）物塊最終距離B點(diǎn)的距離x。

【答案】(1)3m/s，55N(2)0.5m/s，3.75J(3)0.75m

【解析】

(1)從物塊開(kāi)始下落到物塊到達(dá)B點(diǎn)過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得

mg（H+R）=

代入數(shù)據(jù)解得

vB=3m/s

在B點(diǎn)，由牛頓第二定律得

FN-mg =m

得

FN=55N

(2)小車(chē)離開(kāi)墻壁后小車(chē)與物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得

mvB=（M+m）v

解得

v=0.5m/s

由能量守恒定律得

- =Q

得

Q=3.75J

(3)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量

Q=fx=μmgx

得

x=0.75m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，豎直平面內(nèi)有兩電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，兩導(dǎo)軌間距d=0.5 m，上端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與阻值為R=2 Ω的電阻連接，下端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與阻值為RL=4 Ω的小燈泡L連接，在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，CE長(zhǎng)為2 m.在t=0時(shí)，電阻也為R=2 Ω的金屬棒以某一初速度從AB位置緊貼導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過(guò)程中，小燈泡的亮度始終沒(méi)有發(fā)生變化，g取10 m/s2.求:

(1)通過(guò)小燈泡的電流大小；

(2)金屬棒的質(zhì)量；

(3)t=0.25 s時(shí)金屬棒兩端的電勢(shì)差.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】真空中三個(gè)點(diǎn)電荷位于一條直線(xiàn)上，都只在電場(chǎng)力下處于靜止，其中兩個(gè)電荷停在M、N兩點(diǎn)，所帶電量如圖所示，關(guān)于第三個(gè)電荷的電性和所停的位置，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. 為正電荷，可能停在A處

B. 為正電荷，可能停在B處

C. 為負(fù)電荷，可能停在B處

D. 為負(fù)電荷，可能停在C處

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一種汽車(chē)胎壓監(jiān)測(cè)技術(shù)是利用放置在輪胎內(nèi)的壓強(qiáng)傳感器監(jiān)測(cè)汽車(chē)輪胎壓強(qiáng)的技術(shù)，這對(duì)于確保行車(chē)安全具有重要意義。小明在夏季氣溫為26℃時(shí)，觀 察到自己汽車(chē)胎壓值為230kPa,冬季氣溫為-13℃時(shí)，胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)報(bào)警，顯示輪胎的胎壓值為190kPa,不考慮輪胎容積的變化，試判斷該輪胎是否漏氣。如果漏氣，求漏掉的氣體質(zhì)量占原來(lái)氣體的百分之幾；如果不漏氣，要使輪胎氣壓恢復(fù)到230kPa,需要再充入溫度為-13℃、壓強(qiáng)為100kPa的氣體的體積是輪胎容積的百分之幾。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】要測(cè)量一個(gè)待測(cè)電阻Rx（190Ω～210Ω）的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：

電源E：電動(dòng)勢(shì)3.0V，內(nèi)阻不計(jì)

電流表A1：量程0～10mA，內(nèi)阻r1約50Ω

電流表A2：量程0﹣500μA，內(nèi)阻r2為1000Ω

電壓表V1：量程0～1V，內(nèi)阻RV1約為1kΩ

電壓表V2：量程0～10V，內(nèi)阻RV2約為10kΩ

滑動(dòng)變阻器R：最大阻值20Ω，額定電流2A

定值電阻R1＝500Ω

定值電阻R2＝2000Ω

定值電阻R3＝5000Ω

電鍵S及導(dǎo)線(xiàn)若干

求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確測(cè)量Rx的阻值，請(qǐng)回答下面問(wèn)題：

（1）為了測(cè)定待測(cè)電阻上的電壓，可以將電表___（選填“A1”、“A2”或“V1”、“V2“）串聯(lián)定值電阻__（選填“R1”、“R2”或“R3”），將其改裝成一個(gè)量程為3.0V的電壓表。

（2）利用所給器材，在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量待測(cè)電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)原理圖（所有的器材必須用題中所給的符號(hào)表示）。（________）

（3）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)原理圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若測(cè)量電路中一只電流表的讀數(shù)為6.2mA，另外一只電流表的讀數(shù)為200.0μA．根據(jù)讀數(shù)并結(jié)合題中所給數(shù)據(jù)求出待測(cè)電阻Rx＝_____Ω。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩塊長(zhǎng)方體滑塊A和B疊放在傾角為θ的斜面體C上。已知A、B質(zhì)量分別為m1和m2，A與C的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，B與A的動(dòng)摩擦因數(shù)為2．兩滑塊AB在斜面體上以相同加速度自由下滑，斜面體C在水平地面上始終保持靜止，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.斜面C受到地面的靜摩擦力方向水平向左

B.滑塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)1＝tanθ

C.滑塊A受到斜面對(duì)其摩擦力的大小為1（m1+m2）gcosθ

D.滑塊B所受的摩擦力大小為2m2gcosθ

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在PO、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)、磁場(chǎng)方向均垂直于紙面。一導(dǎo)線(xiàn)框abcdefa位于紙面內(nèi)，框的鄰邊都相互垂直，bc邊與磁場(chǎng)的邊界P重合，導(dǎo)線(xiàn)框與磁場(chǎng)區(qū)域的尺寸如圖所示。從t＝0時(shí)刻開(kāi)始，線(xiàn)框勻速橫穿兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域。以a→b→c→d→e→f為線(xiàn)框中的電動(dòng)勢(shì)ε的正方向，以下四個(gè)ε－t關(guān)系示意圖中正確的是

A B

C D

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)女子短道速滑隊(duì)在2013年世錦賽上實(shí)現(xiàn)女子3 000 m接力三連冠。觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動(dòng)員乙前面,并且開(kāi)始向前滑行,待乙追上甲時(shí),乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過(guò)程中,忽略運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作用,則(　　)

A. 甲對(duì)乙的沖量一定等于乙對(duì)甲的沖量

B. 甲、乙的動(dòng)量變化一定大小相等、方向相反

C. 甲的動(dòng)能增加量一定等于乙的動(dòng)能減少量

D. 甲對(duì)乙做多少負(fù)功,乙對(duì)甲就一定做多少正功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，甲圖中電容器的兩個(gè)極板和電源的兩極相連，乙圖中電容器充電后斷開(kāi)電源．在電容器的兩個(gè)極板間用相同的懸線(xiàn)分別吊起完全相同的小球，小球靜止時(shí)懸線(xiàn)和豎直方向的夾角均為θ，下列說(shuō)法正確的是

A．甲圖中將左極板向下平移時(shí)，電容器的電容減小

B．甲圖中將左極板向左平移時(shí)，夾角θ不變

C．乙圖中將左極板向下平移時(shí)，極板上的電勢(shì)差增大

D．乙圖中將左極板向左平移時(shí)，夾角θ將不變

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