【題目】如圖所示，傾角為θ的斜面與足夠大的光滑水平面在D處平滑連接，斜面上有A、B、C三點(diǎn)，AB間距為2L，BC、CD間距均為4L，斜面上BC部分粗糙，其余部分光滑. 4塊完全相同、質(zhì)量均勻分布的長方形薄片，緊挨在一起排在斜面上，從下往上編號(hào)依次為1、2、3、4，第1塊的下邊緣恰好在A處．現(xiàn)將4塊薄片一起由靜止釋放，薄片經(jīng)過D處時(shí)無能量損失且相互之間無碰撞．已知每塊薄片質(zhì)量為m、長為L，薄片與斜面BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為tanθ，重力加速度為g．求：

（1） 第1塊薄片下邊緣剛運(yùn)動(dòng)到B時(shí)的速度大小v1；

（2） 第1塊薄片剛好完全滑上粗糙面時(shí)的加速度大小a和此時(shí)第3、4塊間的作用力大小F；

（3） 4塊薄片全部滑上水平面后，相鄰薄片間的距離d．

【答案】（1）（2）；（3）

【解析】

試題（1） 研究4塊薄片整體，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

4mg·2Lsinθ＝（4m）v12

解得

（2） 根據(jù)牛頓第二定律有4mgsinθ－μmgcosθ＝4ma

解得a＝gsinθ

研究第4塊薄片，根據(jù)牛頓第二定律有，mgsinθ－F＝ma

解得F＝mgsinθ

（3） 設(shè)4塊滑片剛好全部滑上粗糙面時(shí)的速度為v2，研究整體下端由A到C的過程，根據(jù)動(dòng)能定理有

設(shè)每塊滑片滑到水平面時(shí)的速度為v3，對每塊滑片運(yùn)用動(dòng)能定理有

相鄰滑片到達(dá)水平面的時(shí)間差

由于d＝v3t

解得d＝L

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】如圖所示，質(zhì)量為3kg的物塊放在小車上，小車上表面水平，物塊與小車之間夾有一個(gè)水平彈簧，彈簧處于壓縮的狀態(tài)，且彈簧的彈力為3N，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)給小車施加一水平向左的恒力F，使其以2m/s2的加速度向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則（ ）

A. 物塊一定會(huì)相對小車向右運(yùn)動(dòng)

B. 物塊受到的摩擦力一定減小

C. 物塊受到的摩擦力大小一定不變

D. 物塊受到的彈簧彈力一定增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行金屬板A、B水平正對放置，分別帶等量異號(hào)電荷。一帶電微粒水平射入板間，在重力和電場力共同作用下運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖中虛線所示，那么

A. 若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電荷

B. 微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢能一定增加

C. 微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能一定增加

D. 微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能一定增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過程1或者過程2到達(dá)狀態(tài)N，其p–V圖象如圖所示。在過程1中，氣體始終與外界無熱量交換；在過程2中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。對于這兩個(gè)過程，下列說法正確的是_______。

A．氣體經(jīng)歷過程1，其溫度降低

B．氣體經(jīng)歷過程1，其內(nèi)能減小

C．氣體在過程2中一直對外放熱

D．氣體在過程2中一直對外做功

E．氣體經(jīng)歷過程1的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過程2的相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m1=30kg的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O，輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質(zhì)量為m2=60kg的人相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ=30°，物體甲及人處于靜止?fàn)顟B(tài)。取g=10m/s2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。

（1）輕繩OA、OB受到的拉力分別是多大?

（2）人與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某跳傘運(yùn)動(dòng)員從懸停在高空的直升機(jī)上跳下，他從跳離飛機(jī)到落地的過程中在空中沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，則下列關(guān)于他的運(yùn)動(dòng)情況分析正確的是（ ）

A. 加速度向下，加速度向上

B. 、內(nèi)都做加速度逐漸減小的變速運(yùn)動(dòng)

C. 內(nèi)下落的距離等于

D. 內(nèi)下落的距離大于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩車從同一地點(diǎn)沿相同方向由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，它們運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間變化圖象如圖所示．關(guān)于兩車的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（ ）

A. 在0～4s內(nèi)甲車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

B. 在0﹣2s內(nèi)兩車間距逐漸增大，2s～4s內(nèi)兩車間距逐漸減小

C. 在t=2s時(shí)甲車速度為3m/s，乙車速度為4.5m/s

D. 在t=4s時(shí)甲車恰好追上乙車

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，抗震救災(zāi)運(yùn)輸機(jī)在某場地卸放物資時(shí)，通過傾角為300的固定光滑斜軌道面進(jìn)行。有一件質(zhì)量為m=2.0kg的小包裝盒，由靜止開始從斜軌道的頂端A滑至底端B，然后又在水平面上滑行一段距離后停下。若A點(diǎn)距離水平面的高度h=5.0m，重力加速度g取10m/s2,求：

（1）包裝盒由A滑到B所經(jīng)歷的時(shí)間;

（2）若地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，包裝盒在水平地面上還能滑行多遠(yuǎn)？（不計(jì)斜面和地面接觸處的能量損耗）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知?dú)湓犹幱诨鶓B(tài)時(shí)，原子的能量E1=-13.6 eV，電子軌道半徑r1=0.53×10-10 m;氫原子處于n=2能級時(shí)，原子的能量E2=-3.4 eV，此時(shí)電子軌道半徑r2=4r1，元電荷e=1.6×10-19 C，靜電力常量k=9.0×109 N·m2·C-2。

(1)氫原子處于基態(tài)時(shí)，電子的動(dòng)能是多少?原子系統(tǒng)的電勢能是多少?

(2)氫原子處于n=2能級時(shí)，電子的動(dòng)能是多少?原子系統(tǒng)的電勢能又是多少?

(3)你能否根據(jù)計(jì)算結(jié)果猜想處于n能級的氫原子系統(tǒng)的電勢能表達(dá)式?

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