【題目】如圖所示，靜止在光滑水平面上的小車，由水平部分AB和半圓弧軌道BCD部分平滑連接而成，一質(zhì)量m=1kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊Q以初速度v0=10m/s從左側(cè)滑上小車。，已知AB長為L=10m，小車的質(zhì)量為M=3kg．取重力加速度g=10m/s2。

（1）若水平部分AB是粗糙的，而半圓弧BCD部分是光滑的，物塊Q滑到C點(diǎn)返回恰好停止在AB的中點(diǎn)，求物塊Q與水平部分AB間的動摩擦因數(shù)μ和半圓弧BCD的半徑R1。

（2）若小車上表面AB和半圓弧軌道BCD面均光滑，半圓弧軌道BCD的半徑為R2=1.2m，物塊Q可以從半圓弧軌道BCD的最高點(diǎn)D飛出，求其再次落回小車時，落點(diǎn)與B點(diǎn)的距離S為多少？（結(jié)果可用根號表示）

【答案】（1）0.25；1.25m（2）

【解析】

(1)物塊Q從開始運(yùn)動到與小車相對靜止過程，共同速度為v，系統(tǒng)水平方向動量守恒，規(guī)定向右為正方向，有：mv0=(m+M)v，

代入數(shù)據(jù)解得：v =2.5m/s

系統(tǒng)能量守恒：

代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.25

Q至C點(diǎn)與車共速時，系統(tǒng)能量守恒，有：

代入數(shù)據(jù)解得：R1=1.25m

(3)設(shè)Q通過D點(diǎn)時，Q與小車的速度分別為v1、v2系統(tǒng)水平方向動量守恒，全過程能量守恒，規(guī)定向右為正方向，

mv0=mv1+Mv2

解得：v1=-2m/s，v2=4m/s 或v1=7m/s，v2=1m/s（舍）

物塊Q通過D點(diǎn)時相對小車的速度為：v′=（v2-v1）6m/s，

物塊Q再次落回小車時與物塊的距離為：

代入數(shù)據(jù)解得：

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】質(zhì)量m=200kg的小型電動汽車在平直的公路上由靜止啟動，圖象甲表示汽車運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系，圖象乙表示汽車牽引力的功率與時間的關(guān)系。設(shè)汽車在運(yùn)動過程中阻力不變，在18s末汽車的速度恰好達(dá)到最大.則下列說法正確的是( )

A. 汽車受到的阻力200N

B. 汽車的最大牽引力為700N

C. 汽車在做變加速運(yùn)動過程中的位移大小為90m

D. 8s~18s過程中汽車牽引力做的功為7×104 J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在光滑的水平面上靜止著足夠長、質(zhì)量為3m的木板，木板上依次排放質(zhì)量均為m的木塊1、2、3，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)均為現(xiàn)同時給木塊1、2、3水平向右的初速度、、，最后所有的木塊與木板相對靜止。已知重力加速度為g，求

求所有木塊都相對靜止時的速度；

木塊3從開始運(yùn)動到與木板相對靜止時位移的大��；

木塊2在整個運(yùn)動過程中的最小速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北京時間 6 月 23 日凌晨，2018 年國際田聯(lián)世界挑戰(zhàn)賽馬德里站如期舉行。如圖所示，蘇炳添在 百米大戰(zhàn)中，以 9.91s 獲得冠軍，再次平了亞洲記錄，成為當(dāng)之無愧的“亞洲第一飛人”。據(jù)悉 蘇炳添的起跑反應(yīng)時間是 0.138s，也是所有選手中最快的一個。下列說法正確的是

A. 蘇炳添的起跑反應(yīng)時間 0.138s，指的是時刻

B. 在研究蘇炳添的起跑技術(shù)動作時可以將他看作質(zhì)點(diǎn)

C. 蘇炳添這次比賽的平均速度大小約為 10.09 m/s

D. 以其他運(yùn)動員為參照物，蘇炳添總是靜止的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為理想變壓器原線圈所接正弦交流電源兩端的u－t圖像。原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，串聯(lián)在原線圈電路中交流電流表的示數(shù)為1A，則 ( )

A. 變壓器原線圈所接交流電壓的有效值為230V

B. 變壓器輸出端所接電壓表的示數(shù)為

C. 變壓器輸出端交變電流的頻率為50Hz

D. 變壓器的輸出功率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)邊長為a的正方形ABCD是磁場的分界線，在正方形的四周及正方形區(qū)域內(nèi)存在方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的與豎直平面垂直的勻強(qiáng)磁場，M、N分別是邊AD、BC的中點(diǎn)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M點(diǎn)沿MN方向射出，帶電粒子的重力不計(jì)．

(1)若在正方形區(qū)域內(nèi)加一與磁場方向垂直的勻強(qiáng)電場，恰使以初速度v0射出的帶電粒子沿MN直線運(yùn)動到N點(diǎn)，求所加場的電場強(qiáng)度的大小和方向．

(2)為使帶電粒子從M點(diǎn)射出后，在正方形區(qū)域內(nèi)運(yùn)動到達(dá)B點(diǎn)，則初速度v1應(yīng)滿足什么條件？

(3)試求帶電粒子從M點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)所用時間的最小值，并求出此條件下粒子第一次回到M點(diǎn)的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，細(xì)繩一端固定在A點(diǎn)，跨過與A等高的光滑定滑輪B后在另一端懸掛一個沙桶Q�，F(xiàn)有另一個沙桶P通過光滑掛鉤掛在AB之間，穩(wěn)定后掛鉤下降至C點(diǎn)，∠ACB=120°，下列說法正確的是

A. 若只增加Q桶的沙子，再次平衡后C點(diǎn)位置不變

B. 若只增加P桶的沙子，再次平衡后C點(diǎn)位置不變

C. 若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的沙子，再次平衡后C點(diǎn)位置不變

D. 若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的沙子，再次平衡后沙桶Q位置上升

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，正方形區(qū)域ABCD中有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，M、N分別為AB、AD邊的中點(diǎn)，一帶正電的粒子(不計(jì)重力)以某一速度從M點(diǎn)平行于AD邊垂直磁場方向射入，并恰好從A點(diǎn)射出�，F(xiàn)僅將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉淼?/span>，下列判斷正確的是

A. 粒子將從D點(diǎn)射出磁場

B. 粒子在磁場中運(yùn)動的時間將變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍

C. 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化前后，粒子在磁場中運(yùn)動過程的動量變化大小之比為：1

D. 若其他條件不變，繼續(xù)減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，粒子可能從C點(diǎn)射出

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)的矩形區(qū)域的坐標(biāo)原點(diǎn)處有一個帶電微粒源，微粒發(fā)射方向均在平面內(nèi)。微粒質(zhì)量均為，帶正電荷量均為，重力加速度大小為，（解題過程中可能用到、）.

(1)若整個矩形區(qū)域內(nèi)存在與軸方向平行的勻強(qiáng)電場，從點(diǎn)處射入一初速度沿軸正方向的微粒，發(fā)現(xiàn)其從坐標(biāo)（，）處垂直于軸方向射出矩形區(qū)域，求此微粒的初速度大小以及電場強(qiáng)度的大小E；

(2)將電場方向改為豎直向上，再在整個矩形區(qū)域內(nèi)加上垂直于平面向里的有界勻強(qiáng)磁場。微粒源從點(diǎn)處發(fā)射的微粒速度大小不等于)均相等，速度大小介于～之間，入射方向在軸和軸所夾的90°角范圍內(nèi)連續(xù)均勻分布�，F(xiàn)測得在矩形區(qū)域內(nèi)運(yùn)動時間最長的微粒在進(jìn)出該區(qū)域時速度方向改變了90°.請你分析說明微粒的運(yùn)動特點(diǎn)并求入射微粒的速度大小.

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