【題目】如圖所示，PA是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道，AB為一段粗糙的水平軌道，二者相切于A點(diǎn)，AB離水平地面高h=0.45m，BC是傾角為θ=37°的斜面，三段軌道處于同一豎直面內(nèi)．現(xiàn)將質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從P點(diǎn)由靜止釋放．已知圓弧軌道的半徑R=0.9m，滑塊與AB軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．

(1)求滑塊剛到達(dá)A點(diǎn)時(shí)對A點(diǎn)的壓力；

(2)若要使滑塊不能落到BC斜面上，AB段的長度應(yīng)滿足什么條件．

【答案】(1)壓力為30N，方向垂直AB向下 (2)L＞4.5m或L＜3.5m

【解析】

（1）設(shè)滑塊到A點(diǎn)的速度為vA，剛到達(dá)A點(diǎn)時(shí)受到的支持力為F，根據(jù)機(jī)械能守恒有：
mvA2＝mgR，
根據(jù)牛頓第二定律有：Fmg＝m，
代入數(shù)據(jù)解得F=30N．
由牛頓第三定律得，滑塊對A點(diǎn)的壓力為30N，方向垂直AB向下．
（2）設(shè)AB的長度為L1，滑塊剛好能運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理得，
mgR=μmgL1，
代入數(shù)據(jù)解得L1=4.5m．
設(shè)AB的長度為L2時(shí)，滑塊離開B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)剛好落到C點(diǎn)，設(shè)離開B點(diǎn)的速度為vB，
根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的知識，有：h=gt2，hcotθ=vBt，
代入數(shù)據(jù)解得vB=2m/s．
根據(jù)動(dòng)能定理得，mgR-μmgL2=mvB2
解得L2=3.5m．
故AB的長度L應(yīng)該滿足L＞4.5m或L＜3.5m．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)下列敘述中正確的是(　　)

A. 分子間的距離r存在某一值r0，當(dāng)r<r0時(shí)，分子間斥力大于引力，當(dāng)r>r0時(shí)，分子間斥力小于引力

B. 布朗運(yùn)動(dòng)雖然不是分子的運(yùn)動(dòng)，但它能反映出分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

C. 布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與懸浮顆粒的大小有關(guān)，這說明分子的運(yùn)動(dòng)與懸浮顆粒的大小有關(guān)

D. 水很難被壓縮，這一事實(shí)說明水分子間存在斥力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一足夠長的光滑平行金屬軌道，軌道平面與水平面成θ角，上端與一電阻R相連，處于方向垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場中.質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab，從高為h處由靜止釋放，下滑一段時(shí)間后，金屬桿開始以速度v勻速運(yùn)動(dòng)直到軌道的底端.金屬桿始終保持與軌道垂直且接觸良好，軌道的電阻及空氣阻力均可忽略不計(jì)，重力加速度為g.則(　　)

A. 金屬桿加速運(yùn)動(dòng)過程中的平均速度為

B. 金屬桿加速運(yùn)動(dòng)過程中克服安培力做功的功率大于勻速運(yùn)動(dòng)過程中克服安培力做功的功率

C. 當(dāng)金屬桿的速度為時(shí)，它的加速度大小為

D. 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中電阻R和金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱為mgh－

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示是“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①如圖1所示，木板置于水平桌面上，用墊塊將長木板固定有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端墊高，不斷調(diào)整墊塊的高度，直至輕推小車后，小車恰好能沿長木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

②保持長木板的傾角不變，一端系有砂桶的細(xì)繩通過滑輪與拉力傳感器相連，拉力傳感器可顯示所受的拉力大小F．將小車右端與紙帶相連，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源后，釋放小車，讓小車從靜止開始加速下滑；

③實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，相鄰的各計(jì)時(shí)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離如圖2所示。電源的頻率為f。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請回答如下問題：

（1）若忽略滑輪質(zhì)量及軸間摩擦，本實(shí)驗(yàn)中小車加速下滑時(shí)所受的合外力為____________；

（2）為探究從B點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中，做功與小車速度變化的關(guān)系，則實(shí)驗(yàn)中還需測量的量有____________；

（3）請寫出探究結(jié)果表達(dá)式____________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)原來靜止的碳14原子核，它衰變時(shí)放射出的粒子與反沖核的徑跡是兩個(gè)內(nèi)切的圓，兩圓的直徑之比為7：1，如圖所示，那么碳14的衰變方程為（ ）

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上靜止放一質(zhì)量為m的木板B，木板表面光滑，左端固定一輕質(zhì)彈簧。質(zhì)量為2m的木塊A以速度v0從板的右端水平向左滑上木板B。在木塊A與彈簧相互作用的過程中，下列判斷正確的是

A. 彈簧壓縮量最大時(shí)，B板運(yùn)動(dòng)速率最大

B. 板的加速度一直增大

C. 彈簧給木塊A的沖量大小為

D. 彈簧的最大彈性勢能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為利用氣墊導(dǎo)軌(滑塊在該導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力可忽略)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，完成以下填空。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；

②測出擋光條的寬度l和兩光電門中心之間的距離s；

③將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待托盤和砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求托盤和砝碼落地前擋光條已通過光電門2；

④測出滑塊分別通過光電門1和光電門2時(shí)的擋光時(shí)間Δt1和Δt2；

⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m。

回答下列問題：

(1)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)，可以確定系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動(dòng)能分別為Ek1＝________________和Ek2＝________________；

(2)在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp＝________(重力加速度為g)；

(3)如果滿足關(guān)系式________________(用Ek1、Ek2和ΔEp表示)，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）某同學(xué)在用油膜法估測分子直徑實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏大，可能是由于 ：

A．油酸未完全散開

B．油酸中含有大量的酒精

C．計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格

D．求每滴體積時(shí)，lmL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴

（2）在做“用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸1mL，用注射器測得1mL上述溶液有200滴，把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，測得油酸膜的近似輪廓如圖所示，圖中正方形小方格的邊長為1cm，則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是 mL，油酸膜的面積是 cm2．根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是 m．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)有一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，坐標(biāo)軸上有A、B、C三點(diǎn)，OA=OB=BC=L，其中A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢相等，靜電力常量為k，則下列說法正確的是

A. B點(diǎn)電勢不一定高于C點(diǎn)

B. 點(diǎn)電荷+Q 一定位于O點(diǎn)處

C. C點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小可能為；

D. 將正試探電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn)，電勢能一定一直減小

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