（18分）、如圖所示，固定的光滑平臺(tái)左端固定有一光滑的半圓軌道，軌道半徑為R，平臺(tái)上靜止放著兩個(gè)滑塊A、B，其質(zhì)量mA=m，mB=2m，兩滑塊間夾有少量炸藥。平臺(tái)右側(cè)有一小車，靜止在光滑的水平地面上，小車質(zhì)量M=3m，車長(zhǎng)L=2R，車面與平臺(tái)的臺(tái)面等高，車面粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)μ="0.2" ，右側(cè)地面上有一立樁，立樁與小車右端的距離為S，S在0<S<2R的范圍內(nèi)取值，當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)到立樁處立即被牢固粘連。點(diǎn)燃炸藥后，滑塊A恰好能夠通過半圓軌道的最高點(diǎn)D，滑塊B沖上小車。兩滑塊都可以看作質(zhì)點(diǎn)，炸藥的質(zhì)量忽略不計(jì)，爆炸的時(shí)間極短，爆炸后兩個(gè)滑塊的速度方向在同一水平直線上，重力加速度為g=10m/s2。求：

（1）滑塊A在半圓軌道最低點(diǎn)C受到軌道的支持力FN。
（2）炸藥爆炸后滑塊B的速度大小VB。
（3）請(qǐng)討論滑塊B從滑上小車在小車上運(yùn)動(dòng)的過程中，克服摩擦力做的功Wf與S的關(guān)系。

(1)(2)(3) 11mR

解析試題分析：（1）、以水平向右為正方向，設(shè)爆炸后滑塊A的速度大小為VA，
滑塊A在半圓軌道運(yùn)動(dòng)，設(shè)到達(dá)最高點(diǎn)的速度為VAD，則       1分
得到      1分
滑塊A在半圓軌道運(yùn)動(dòng)過程中，
據(jù)動(dòng)能定理：       1分
得：         
滑塊A在半圓軌道最低點(diǎn)：          1分
得：            1分
（2）、在A、B爆炸過程，動(dòng)量守恒。則           1分
得：                1分
（3）、滑塊B滑上小車直到與小車共速，設(shè)為
整個(gè)過程中，動(dòng)量守恒：        1分
得：             1分
滑塊B從滑上小車到共速時(shí)的位移為           1分
小車從開始運(yùn)動(dòng)到共速時(shí)的位移為          1分
兩者位移之差（即滑塊B相對(duì)小車的位移）為：<2R，
即滑塊B與小車在達(dá)到共速時(shí)未掉下小車。        1分
當(dāng)小車與立樁碰撞后小車停止，然后滑塊B以V共 向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則直到停下來發(fā)生的位移為 S＇
 所以，滑塊B會(huì)從小車滑離。1分
討論：當(dāng)時(shí)，滑塊B克服摩擦力做功為
                  1分
當(dāng)時(shí)，滑塊B從滑上小車到共速時(shí)克服摩擦力做功為   
                          1分
然后滑塊B以Vt向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則直到停下來發(fā)生的位移為
>2R  所以，滑塊會(huì)從小車滑離。   1分
則滑塊共速后在小車運(yùn)動(dòng)時(shí)克服摩擦力做功為
                 1分
所以，當(dāng)時(shí)，滑塊B克服摩擦力做功為
="11mR"                 1分
考點(diǎn)： 牛頓第二定律 動(dòng)能定理 動(dòng)量守恒 功

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ表面粗糙，與水平面間的夾角370，間距為1.0m，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為4.0T，PM間電阻8.0。質(zhì)量為2.0kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，其他電阻不計(jì)。用恒力沿導(dǎo)軌平面向下拉金屬桿ab，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，8s末桿運(yùn)動(dòng)剛好達(dá)到最大速度為8m/s，這8s內(nèi)金屬桿的位移為48m，(g=10m/s2,cos370=0.8,sin370=0.6)
求：

（1）金屬桿速度為4.0m/s時(shí)的加速度大小。
（2）整個(gè)系統(tǒng)在8s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

為登月探測(cè)月球，上海航天研制了“月球車”，如圖甲所示．某探究性學(xué)習(xí)小組對(duì)“月球車”的性能進(jìn)行研究．他們讓“月球車”在水平地面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，并將“月球車”運(yùn)動(dòng)的全過程記錄下來，通過數(shù)據(jù)處理得到如圖乙所示的v－t圖象，已知0～1.5s段為過原點(diǎn)的傾斜直線；1.5～10 s段內(nèi)“月球車”牽引力的功率保持不變，且P＝1.2 kW,在10 s末停止遙控，讓“月球車”自由滑行，已知“月球車”質(zhì)量m＝100 kg，整個(gè)過程中“月球車”受到的阻力Ff大小不變．

(1)求“月球車”所受阻力Ff的大小和勻加速過程中的牽引力F
(2)求“月球車”變加速過程的位移x.   

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

為減少煙塵排放對(duì)空氣的污染，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的靜電除塵器，該除塵器的上下底面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.20m的正方形金屬板，前后面是絕緣的透明有機(jī)玻璃，左右面是高h(yuǎn)＝0.10m的通道口。使用時(shí)底面水平放置，兩金屬板連接到U＝2000V的高壓電源兩極（下板接負(fù)極），于是在兩金屬板間產(chǎn)生一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)（忽略邊緣效應(yīng)）。均勻分布的帶電煙塵顆粒以v=10m/s的水平速度從左向右通過除塵器，已知每個(gè)顆粒帶電荷量q＝+2.0×10-17C，質(zhì)量m＝1.0×10-15kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。在閉合開關(guān)后：

（1）求煙塵顆粒在通道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向；
（2）求除塵過程中煙塵顆粒在豎直方向所能偏轉(zhuǎn)的最大距離；
（3）除塵效率是衡量除塵器性能的一個(gè)重要參數(shù)。除塵效率是指一段時(shí)間內(nèi)被吸附的煙塵顆粒數(shù)量與進(jìn)入除塵器煙塵顆�？偭康谋戎�。試求在上述情況下該除塵器的除塵效率；若用該除塵器對(duì)上述比荷的顆粒進(jìn)行除塵，試通過分析給出在保持除塵器通道大小不變的前提下，提高其除塵效率的方法。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60KW，汽車的質(zhì)量為5×103kg，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車的重力的0.05倍，若汽車始終保持額定的功率不變，取g=10m/s2，則從靜止啟動(dòng)后，求：
（1）汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？
（2）當(dāng)汽車的加速度為1m/s2時(shí)，速度是多大？
（3）如果汽車由啟動(dòng)到速度變?yōu)樽畲笾岛�，馬上關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)得汽車在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)前已通過624m的路程，求汽車從啟動(dòng)到停下來一共經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的玩具軌道，它由細(xì)圓管彎成，固定在豎直平面內(nèi)。左右兩側(cè)的斜直管道PA與PB的傾角、高度、粗糙程度完全相同，管口A、B兩處均用很小的光滑小圓弧管連接（管口處切線豎直），管口到底端的高度H1=0.4m。中間“8”字型光滑細(xì)管道的圓半徑R=10cm（圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多），并與兩斜直管道的底端平滑連接。一質(zhì)量m=0.5kg的小滑塊從管口 A的正上方H2處自由下落，第一次到達(dá)最低點(diǎn)P的速度大小為10m/s.此后小滑塊經(jīng)“8”字型和PB管道運(yùn)動(dòng)到B處豎直向上飛出，然后又再次落回，如此反復(fù)。小滑塊視為質(zhì)點(diǎn)，忽略小滑塊進(jìn)入管口時(shí)因碰撞造成的能量損失，不計(jì)空氣阻力，且取g=10m/s2。求：

（1） 滑塊第一次由A滑到P的過程中，克服摩擦力做功；
（2）滑塊第一次到達(dá)“8”字型管道頂端時(shí)對(duì)管道的作用力；
（3）滑塊第一次離開管口B后上升的高度；
（4）滑塊能沖出槽口的次數(shù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形不光滑管道半徑R=0.8m，A端與圓心O等高，AD為水平面，B點(diǎn)為管道的最高點(diǎn)且在O的正上方。一小球質(zhì)量m=0.5kg，在A點(diǎn)正上方高h(yuǎn)=2.0m處的P點(diǎn)由靜止釋放，自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入管道并通過B點(diǎn)，過B點(diǎn)時(shí)小球的速度vB為4m/s，小球最后落到AD面上的C點(diǎn)處。不計(jì)空氣阻力。g=10m/s2。求：
（1）小球過A點(diǎn)時(shí)的速度vA 是多大？
（2）小球過B點(diǎn)時(shí)對(duì)管壁的壓力為多大，方向如何？
（3）落點(diǎn)C到A點(diǎn)的距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）兩平行金屬導(dǎo)軌水平放置，一質(zhì)量為m=0.2kg的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌靜止放在緊貼電阻R處，，其他電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間距為d=0.8m，矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小B=0.25T。MN=PQ=x=0.85m，金屬棒與兩導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)都為0.4，電阻R與邊界MP的距離s=0.36m。在外力作用下讓ab棒由靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)并穿過磁場(chǎng)向右，加速度a=2m/s2 ，g取10m/s2
（1）求穿過磁場(chǎng)過程中平均電流的大小。
（2）計(jì)算自金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，外力F隨時(shí)間t變化關(guān)系。
（3）讓磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，用導(dǎo)線將a、b端接到一量程合適的電流表上，讓ab棒重新由R處向右加速，在金屬棒到達(dá)MP之前，電流表會(huì)有示數(shù)嗎？簡(jiǎn)述理由。已知電流表與導(dǎo)軌在同一個(gè)平面內(nèi)。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）下圖為某小型企業(yè)的一道工序示意圖，圖中一樓為原料車間，二樓為生產(chǎn)車間．為了節(jié)約能源，技術(shù)人員設(shè)計(jì)了一個(gè)滑輪裝置用來運(yùn)送原料和成品，在二樓生產(chǎn)的成品裝入A箱，在一樓將原料裝入B箱，而后由靜止釋放A箱，若A箱與成品的總質(zhì)量為M，B箱與原料的總質(zhì)量為m(m<M)，這樣在A箱下落的同時(shí)會(huì)將B箱拉到二樓生產(chǎn)車間，當(dāng)B箱到達(dá)二樓平臺(tái)時(shí)可被工人接住，若B箱到達(dá)二樓平臺(tái)時(shí)沒有被工人接住的話，它可以繼續(xù)上升h高度速度才能減小到零．不計(jì)繩與滑輪間的摩擦及空氣阻力，重力加速度為g，求：
（1）一樓與二樓的高度差H；
（2）在AB箱同時(shí)運(yùn)動(dòng)的過程中繩對(duì)B箱的拉力大�。�

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