【題目】如圖，質(zhì)量為6m、長(zhǎng)為L的薄木板AB放在光滑的平臺(tái)上，木板B端與臺(tái)面右邊緣齊平．B端上放有質(zhì)量為3m且可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊C，C與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L的細(xì)繩懸掛在平臺(tái)右邊緣正上方的O點(diǎn)，細(xì)繩豎直時(shí)小球恰好與C接觸．現(xiàn)將小球向右拉至細(xì)繩水平并由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩恰好斷裂，小球與C碰撞后反彈速率為碰前的一半．

(1)求細(xì)繩能夠承受的最大拉力；

(2)若要使小球落在釋放點(diǎn)的正下方P點(diǎn)，平臺(tái)高度應(yīng)為多大；

(3)通過(guò)計(jì)算判斷C能否從木板上掉下來(lái)．

【答案】(1)3mg(2)L(3) 滑塊C不會(huì)從木板上掉下來(lái)

【解析】

（1）設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速率為v0，小球向下擺動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：

解得：

小球在圓周運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)，由牛頓第二定律：

由牛頓第三定律可知，小球?qū)?xì)繩的拉力：T=T

解得：T=3mg

（2）小球碰撞后平拋運(yùn)動(dòng)．在豎直方向上：

水平方向：L=

解得：h=L

（3）小球與滑塊C碰撞過(guò)程中小球和C系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒，設(shè)C碰后速率為v1，以小球的初速度方向?yàn)檎较�，由�?dòng)量守恒定律得：

設(shè)木板足夠長(zhǎng)，在C與木板相對(duì)滑動(dòng)直到相對(duì)靜止過(guò)程，設(shè)兩者最終共同速率為v2，由動(dòng)量守恒定律的：

由能量守恒定律得：

聯(lián)立⑨⑩解得：s=L/2

由s<L知，滑塊C不會(huì)從木板上掉下來(lái)．

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】如圖所示為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置.

（1）將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整。

（____）

（2）如果在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上開(kāi)關(guān)后，下列說(shuō)法正確的是________.

A.將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，電流計(jì)指針將向右偏轉(zhuǎn)

B.將原線圈插入副線圈后，電流計(jì)指針一直偏在零點(diǎn)右側(cè)

C.原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向左滑移時(shí)，電流計(jì)指針將向右偏轉(zhuǎn)

D.原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向左滑移時(shí)，電流計(jì)指針將向左偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】學(xué)生實(shí)驗(yàn)中使用的雙量程電流表內(nèi)是采用如圖所示的環(huán)形分流電路．某生在一次電學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用電流表時(shí)發(fā)現(xiàn)：接a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，接a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)電流表的指針會(huì)瞬間超過(guò)滿偏，而接另外一個(gè)好的同樣的電流表的a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)可以正常測(cè)量電流．則該電流表的故障一定是（ ）

A. 電阻R1斷路 B. 電阻R1短路 C. 電阻R2斷路 D. 電阻R2短路

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】多用電表的示意圖如圖所示，正確操作如下．

（1）若選擇開(kāi)關(guān)的位置如箭頭a所示，則測(cè)量的物理量是___________，測(cè)量結(jié)果為_________．

（2）若選擇開(kāi)關(guān)的位置如箭頭b所示，則測(cè)量的物理量是______________，測(cè)量結(jié)果為______．

（3）若選擇開(kāi)關(guān)的位置如箭頭c所示，則測(cè)量的物理量是_________，測(cè)量結(jié)果為___________．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一束復(fù)色光射到平行玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚下表面射出，如圖所示，其中有三種色光剛好照射到三塊相同的金屬板A、B、C上，發(fā)現(xiàn)金屬板B上有光電子飛出，則可知（ ）

A.A板一定有光電子飛出

B.C板一定有光電子飛出

C.a、c光可能分別為紅光、紫光

D.a、c光可能分別為藍(lán)光、黃光

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)，第一象限內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向沿y軸正方向，在x軸下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里．有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子(不計(jì)重力)，從y軸上的P點(diǎn)以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后沿著與x軸正方向成45°的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，并能返回到出發(fā)點(diǎn)P.

（1）作出電子運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖，并說(shuō)明電子的運(yùn)動(dòng)情況；

（2）P點(diǎn)到O點(diǎn)的豎直距離為多少？

（3）電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間第一次返回P點(diǎn)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：1，副線圈接有電阻R1、二極管D和電阻R2，電路如圖所示，變壓器原線圈接正弦交變電流，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.當(dāng)原線圈中交變電流電壓最大值不變而頻率增大時(shí)，R1消耗的功率不變

B.當(dāng)原線圈中交變電流電壓最大值不變而頻率增大時(shí)，R1消耗的功率增大

C.當(dāng)原線圈接e=40sin100πt（V）交變電流時(shí)，R2上電壓的有效值為4V

D.當(dāng)原線圈接e=40sin100πt（V）交變電流時(shí)，R2上電壓的有效值為4V

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)計(jì)劃在2030年之前實(shí)現(xiàn)飛船載人登月計(jì)劃，假設(shè)你有幸成為登上月球的第一位中國(guó)人，如果告知萬(wàn)有引力常量，你可以完成以下哪項(xiàng)工作（　�。�

A.測(cè)出一個(gè)石塊在月球表面上方自由下落的高度和時(shí)間，求出月球表面上該石塊的重量

B.測(cè)出一個(gè)石塊在月球表面上方做平拋運(yùn)動(dòng)的高度和時(shí)間，求出月球的質(zhì)量

C.從月球表面上撿取100塊石頭，測(cè)量它們的質(zhì)量和體積，求出月球的平均密度

D.測(cè)出飛船貼近月球表而繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期求出月球的平均密度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小紅用如圖甲所示的裝置探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”，螺線管與電流計(jì)構(gòu)成閉合電路，條形磁鐵N極朝下，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）要想使電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即有感應(yīng)電流產(chǎn)生，小紅進(jìn)行了以下四種操作，其中可行的是__________（選填選項(xiàng)前的字母）。

A. 螺線管不動(dòng)，磁鐵勻速插入或拔出螺線管

B. 螺線管不動(dòng)，磁鐵加速插入或拔出螺線管

C. 磁鐵與螺線管保持相對(duì)靜止，一起勻速向上運(yùn)動(dòng)

D. 磁鐵與螺線管保持相對(duì)靜止，一起在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)

（2）在（1）的研究中，小紅發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向會(huì)有不同，也就是感應(yīng)電流方向不同，根據(jù)（1）中的操作，則感應(yīng)電流方向與下列哪些因素有關(guān)________（選填選項(xiàng)前的字母）。

A. 螺線管的匝數(shù)

B. 磁鐵的磁性強(qiáng)弱

C. 磁鐵運(yùn)動(dòng)的方向

D. 磁鐵運(yùn)動(dòng)的速度大小

（3）小紅又將實(shí)驗(yàn)裝置改造，如圖乙所示，螺線管經(jīng)過(guò)滑動(dòng)變阻器與開(kāi)關(guān)、電池相連構(gòu)成直流電路；螺線管與電流計(jì)構(gòu)成閉合電路，螺線管套在螺線管的外面，為了探究影響感應(yīng)電流方向的因素，閉合開(kāi)關(guān)后，以不同速度移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的劃片，觀察指針擺動(dòng)情況；由此實(shí)驗(yàn)可以得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論是__________（選填選項(xiàng)前的字母）。

A. 螺線管的磁性變強(qiáng)或變?nèi)跤绊懼羔様[動(dòng)幅度大小

B. 螺線管的磁性變強(qiáng)或變?nèi)跤绊懼羔様[動(dòng)方向

C. 螺線管的磁性強(qiáng)弱變化快慢影響指針擺動(dòng)幅度大小

D. 螺線管的磁性強(qiáng)弱變化快慢影響指針擺動(dòng)方向

（4）在（3）的研究中，完成實(shí)驗(yàn)后未斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，也未把兩螺線管和鐵芯分開(kāi)設(shè)置，在拆除電路時(shí)突然被電擊了一下，則被電擊是在拆除________（選填“”或“”）螺線管所在電路時(shí)發(fā)生的。試分析被電擊的原因：____________。

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