【題目】光滑水平平臺AB上有一根輕彈簧，一端固定于墻壁，自然狀態(tài)下另一端恰好在B。平臺B端連接兩個內(nèi)壁光滑、半徑均為R=0.1 m的1/4細圓管軌道BC和CD。D端與水平光滑地面DE相接。E端通過光滑小圓弧與一粗糙斜面EF相接，斜面與水平面的傾角θ可在0°≤θ≤75°范圍內(nèi)變化（調(diào)節(jié)好后即保持不變）。一質(zhì)量為m=0.3 kg的小物塊將彈簧壓縮至A點，彈簧具有彈性勢能Ep=2.4 J。小物塊（略小于細圓管道內(nèi)徑）由靜止開始釋放，被彈開后進入管道。小物塊與斜面的滑動摩擦因數(shù)為μ=，取g=10 m/s2，不計空氣阻力，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。

（1）求物塊過B點時速度的大��；

（2）當θ=30°時，求小物塊在EF上滑的最大距離；

（3）求小物塊運動的全過程中產(chǎn)生的摩擦熱量Q與θ的關(guān)系式。

【答案】（1）（2）（3）①則當0°≤θ≤30°，②當30°＜θ≤75°，

【解析】

（1）根據(jù)能量守恒：，解得：

（2）從B到E由動能定理得：，解得：，從E到最大距離處，設(shè)最大距離為L：，解得：

（3）物塊恰好能在斜面上保持靜止：mgsinθ=μmgcosθ，θ=30°

①則當0°≤θ≤30°，滑塊在EF上停下后即保持靜止。在EF上滑行過程，設(shè)上滑最大距離L，，，聯(lián)立解得：

②當30°＜θ≤75°，滑塊經(jīng)多次往復運動后，最終靜止于E點。產(chǎn)生的摩擦熱量為：從E到停：，解得：

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一半徑為R的圓，AB是一條直徑，該圓處于勻強電場中，電場強度大小為E，方向平行于該圓所在的平面．在圓上A點有一發(fā)射器，以相同的動能平行于圓面沿不同方向發(fā)射電荷量為+q的粒子，粒子會經(jīng)過圓周上不同的點，在這些點中，經(jīng)過C點時粒子的電勢能最小，∠α=30°。不計粒子所受的重力和空氣阻力，下列說法正確的是

A. 電場強度的方向垂直AB向上

B. 電場強度的方向沿OC連線向上

C. 粒子在A點垂直電場方向發(fā)射，若恰能落到C點．則初動能為

D. 粒子在A點垂直電場方向發(fā)射，若恰能落到C點，則初動能為為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r．當滑動變阻器的觸片P從右端滑到左端時，發(fā)現(xiàn)理想電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為ΔU1和ΔU2，下列說法中正確的是 ：

A. 小燈泡L3變亮，L1、L2變暗

B. 小燈泡L1、L3變暗，L2變亮

C. ΔU1<ΔU2

D. ΔU1>ΔU2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器。

（1）如下圖1所示為某同學設(shè)計的多用電表的原理示意圖。虛線框中S為一個單刀多擲開關(guān)，通過操作開關(guān)，接線柱B可以分別與觸點1、2、3接通，從而實現(xiàn)使用多用電表測量不同物理量的不同功能。關(guān)于此多用電表，下列說法中正確的是（_________）。（選填選項前面的字母）

A．當S接觸點1時，多用電表處于測量電流的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆

B．當S接觸點2時，多用電表處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆

C．當S接觸點2時，多用電表處于測量電阻的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆

D．當S接觸點3時，多用電表處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是紅表筆

圖1 圖2

（2）用實驗室的多用電表進行某次測量時，指針在表盤的位置如圖2所示。

A．若所選擋位為直流50mA擋，則示數(shù)為_______mA。

B．若所選擋位為電阻×10Ω擋，則示數(shù)為_______；

（3）用表盤為圖2所示的多用電表正確測量了一個約15Ω的電阻后，需要繼續(xù)測量一個阻值約2kΩ的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端之前，請選擇以下必須的步驟，并按操作順序逐一寫出步驟的序號：（________________）。

A．將紅表筆和黑表筆接觸

B．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置

C．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1k”位置

D．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用導線繞一圓環(huán)，環(huán)內(nèi)有一用同樣導線折成的內(nèi)接正方形線框，圓環(huán)與線框絕緣，如圖1所示。圓環(huán)的半徑R=2 m，導線單位長度的電阻r0=0.2 Ω/m。 把它們放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于圓環(huán)平面（紙面）向里。磁感應(yīng)強度B隨時間t變化如圖2所示。求：

（1）正方形產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；

（2）在0~2.0 s內(nèi)，圓環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）若不知道圓環(huán)半徑數(shù)值，在0~2.0 s內(nèi)，導線圓環(huán)中的電流與正方形線的電流之比。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器在核科學、核技術(shù)、核醫(yī)學等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，有力地推動了現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展�；匦铀倨鞯脑砣鐖D所示，D1和D2是兩個正對的中空半圓金屬盒，它們的半徑均為R，且分別接在電壓一定的交流電源兩端，可在兩金屬盒之間的狹縫處形成變化的加速電場，兩金屬盒處于與盒面垂直、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。A點處的粒子源能不斷產(chǎn)生帶電粒子，它們在兩盒之間被電場加速后在金屬盒內(nèi)的磁場中做勻速圓周運動。調(diào)節(jié)交流電源的頻率，使得每當帶電粒子運動到兩金屬盒之間的狹縫邊緣時恰好改變加速電場的方向，從而保證帶電粒子能在兩金屬盒之間狹縫處總被加速，且最終都能沿位于D2盒邊緣的C口射出。該回旋加速器可將原來靜止的α粒子（氦的原子核）加速到最大速率v，使它獲得的最大動能為Ek。若帶電粒子在A點的初速度、所受重力、通過狹縫的時間及C口的口徑大小均可忽略不計，且不考慮相對論效應(yīng)，則用該回旋加速器( )

A. 能使原來靜止的質(zhì)子獲得的最大速率為v

B. 能使原來靜止的質(zhì)子獲得的動能為Ek

C. 加速質(zhì)子的交流電場頻率與加速α粒子的交流電場頻率之比為1：1

D. 加速質(zhì)子的總次數(shù)與加速α粒子總次數(shù)之比為2：1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為L,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2L.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動,用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度,下列說法正確的是( )

A. b和a同時相對圓盤滑動

B. 當a、b相對圓盤靜止時，a、b所受的摩擦力之比為1：2

C. b開始相對圓盤滑動的臨界角速度為ω=

D. 當ω=時，a所受摩擦力的大小為kmg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一電壓表V1,其量程為3V,內(nèi)阻約為3000Ω,要準確測量該電壓表的內(nèi)阻,提供的實驗器材有:電源E：電動勢約15V,內(nèi)阻不計；

電流表A1：量程100mA,內(nèi)阻r1="20Ω" ；

電壓表V2：量程2V,內(nèi)阻r2="2000Ω" ；

定值電阻R1：阻值20Ω；

定值電阻R2：阻值3Ω；

滑動變阻器R0：最大阻值10Ω，額定電流1A；

電鍵一個,導線若干。

（1）實驗中應(yīng)選用的電表是 ；定值電阻應(yīng)選用 。

（2）請你設(shè)計一個測量電壓表V1的實驗電路圖，畫在虛線框內(nèi)

（3）說明實驗所要測量的物理量：

（4）寫出電壓表V1內(nèi)阻的計算表達式 。

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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1/4圓形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，磁場的左邊垂直x軸放置一線型粒子發(fā)射裝置，能在0≤y≤R的區(qū)間內(nèi)各處沿x軸正方向同時發(fā)射出速度相同、帶正電的同種粒子，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，不計粒子的重力及粒子間的相互作用力，若某時刻粒子被裝置發(fā)射出后，經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)擊中y軸上的同一位置，則下列說法中正確的是（ ）

A. 粒子都擊中在O點處

B. 粒子的初速度為

C. 粒子在磁場中運動的最長時間為

D. 粒子到達y軸上的最大時間差為

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