【題目】如圖所示，光滑斜面AB與一段粗糙的水平軌道BC通過光滑的圓弧平滑連接，水平軌道的右端與半徑為R的光滑半圓弧軌道CDE相切。兩質(zhì)量相同的小物塊P和Q分別置于斜面某一高度處和水平軌道的左端B點�，F(xiàn)由靜止釋放P物塊，當其滑至斜面底端通過光滑圓弧段之后與小物塊Q發(fā)生碰撞，碰撞之后粘在一起沿水平軌道向右運動。已知兩物塊與水平軌道BC之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，BC長度為3R，重力加速度為g，兩小物塊均可視為質(zhì)點。若兩物塊能到達圓弧軌道的最高點E，求小物塊P釋放點的最小高度h。

【答案】16R

【解析】

沿光滑斜面下滑由滿足機械能守恒求速度，碰撞過程由動量守恒定律求碰后速度，由圓周運動的繩—球模型抓住最高的臨界條件求高度.

設(shè)兩小物塊質(zhì)量均為m，小物塊P的釋放點距離水平地面的高度為h.

在小物塊P下滑過程中滿足機械能守恒，則有

設(shè)碰撞之后共同速度為v，兩小物塊碰撞過程中滿足動量守恒定律

聯(lián)立解得：

如釋放點高度h1，恰使得兩小物塊運動至E點，則由動能定理可得：

其中

小物塊在E點滿足

聯(lián)立解得：

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在P板附近有一電子由靜止開始向Q板運動。已知兩極板間電勢差為U，板間距為d，電子質(zhì)量為m，電量為e。則關(guān)于電子在兩板間的運動情況，下列敘述正確的是（ ）

A．若將板間距為d增大一倍，則電子到達Q板的速率保持不變

B．若將板間距為d增大一倍，則電子到達Q板的速率也增大一倍

C．若將兩極板間電勢差U增一倍，則電子到達Q板的時間保持不變

D．若將兩極板間電勢差U增一倍，則電子到達Q板的時間減為一半

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小型發(fā)電機線圈共N匝，每匝可簡化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場可視為勻強磁場，方向垂直于線圈中心軸OO′，線圈從圖示位置以角速度ω繞OO′勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示。矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0，不計線圈電阻，下列說法正確的是(　　)

A. 若從中性面開始計時，則發(fā)電機的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e＝2Ne0sin ωt

B. 從中性面開始計時，則發(fā)電機的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e＝2Ne0cos ωt

C. 發(fā)電機線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動90°的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值是

D. 發(fā)電機線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動180°的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，某組同學采用如圖所示的實驗裝置，通過控制質(zhì)量均為M(M>>m)的甲、乙兩小車同時從靜止開始運動且同時停止運動，甲小車通過輕質(zhì)細線跨過定滑輪懸掛質(zhì)量為m的鉤碼，乙小車通過輕質(zhì)細線跨過定滑輪懸掛質(zhì)量為2m的鉤碼。實驗中用刻度尺測得甲小車位移為s1，乙小車位移為s2.請回答下列問題：

(1)實驗開始之前，在未掛鉤碼的情況下，小組同學先調(diào)整兩木板的傾角然后輕推小車，直到小車恰好能沿木板勻速下滑為止，這樣做的目的是___________.

(2)下列關(guān)于2s1與s2的大小關(guān)系正確的是___________.

A. 2s1>s2 B. 2s1=s2 C.2s1<s2 D.無法確定

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（19分）如圖所示，在y＞0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，y＜0的區(qū)域內(nèi)有垂直坐標平面向里的勻強磁場。一電子（質(zhì)量為m、電量為e）從y軸上A點以沿x軸正方向的初速度v0開始運動，電子第一次經(jīng)過x軸上C點；第二次恰好經(jīng)過坐標原點O；第三次經(jīng)過x軸上D點。C、D兩點均未在圖中標出。已知A、C點到坐標原點的距離分別為d、2d。不計電子的重力。求：

（1）電場強度E的大小；

（2）磁感應(yīng)強度B的大��；

（3）電子從A運動到D經(jīng)歷的時間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理小組在一次驗證機械能守恒定律的實驗中,實驗裝置如圖甲所示,氣墊導軌放置在水平桌面上,一端裝有光滑的定滑輪;導軌上有一滑塊,其一端與穿過電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接.打點計時器使用的交流電源的頻率為f.開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,先接通電源,再松手后滑塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列點.

(1)本實驗存在一個重大的失誤,該失誤是:_____________________________ 。

(2)圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有9個計時點未標出,計數(shù)點間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=_____________________(用、、f表示)

(3)為了驗證機械能守恒定律,下列物理量中還應(yīng)測量的是_____________

A.導軌的長度L B.砝碼的質(zhì)量m1 C.滑塊的質(zhì)量m2 D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3

(4)如果乙圖中、、是實驗改進后測得的數(shù)據(jù),請寫出計數(shù)點3到計數(shù)點4的過程中要驗證的機械能守恒守律的表達式______________________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圖中以點電荷 Q 為圓心的虛線同心圓是該點電荷電場中球形等勢面的橫截面圖．一個帶電的粒子經(jīng)過該電場，它的運動軌跡如圖中實線所示，P、M、N、O、F 都是軌跡上的點．不計帶電粒子受到的重力，由此可以判斷

A. 此粒子和點電荷 Q 帶同種電荷

B. 此粒子在 M 點的動能小于在 F 點的動能

C. 粒子在 F 點的電勢能小于在 N 點的電勢能

D. 帶電粒子從 P 運動到 N 的過程中，電勢能逐漸增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】國際單位制（縮寫SI）定義了米（m）、秒（s）等7個基本單位，其他單位均可由物理關(guān)系導出。例如，由m和s可以導出速度單位m·s–1。歷史上，曾用“米原器”定義米，用平均太陽日定義秒。但是，以實物或其運動來定義基本單位會受到環(huán)境和測量方式等因素的影響，而采用物理常量來定義則可避免這種困擾。1967年用銫–133原子基態(tài)的兩個超精細能級間躍遷輻射的頻率ν=9 192 631 770 Hz定義s；1983年用真空中的光速c=299 792 458 m·s–1定義m。2018年第26屆國際計量大會決定，7個基本單位全部用基本物理常量來定義（對應(yīng)關(guān)系如圖，例如，s對應(yīng)ν，m對應(yīng)c）。新SI自2019年5月20日（國際計量日）正式實施，這將對科學和技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。下列選項不正確的是

A. 7個基本單位全部用物理常量定義，保證了基本單位的穩(wěn)定性

B. 用真空中的光速c（m·s–1）定義m，因為長度l與速度v存在l=vt，而s已定義

C. 用基本電荷e（C）定義安培（A），因為電荷量與電流I存在I=q/t，而s已定義

D. 因為普朗克常量h（J·s）的單位中沒有kg，所以無法用它來定義質(zhì)量單位

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)在要測量一段電阻絲的電阻率ρ，其阻值Rx約為0.5 Ω，允許通過的最大電流為0.5 A.現(xiàn)有如下器材可供選擇：

電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω)

電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約為3kΩ)

待測電阻絲Rx(阻值約為0.5Ω)

標準電阻R0(阻值5Ω)

滑動變阻器R1(5 Ω，2A)

滑動變阻器R2(200 Ω，1.5A)

直流電源E(E＝6 V，內(nèi)阻不計)

開關(guān)S、導線若干

(1)圖為四位同學分別設(shè)計的測量電路的一部分，你認為合理的是________；

(2)實驗中滑動變阻器應(yīng)該選擇________(選填“R1”或“R2”)，并采用________接法；（分壓，限流）

(3)根據(jù)你在(1)(2)中的選擇，在圖甲上完成實驗電路的連接________；

(4)實驗中，如果兩電表的讀數(shù)分別為U和I，測得拉直后電阻絲的長度為L、直徑為D，則待測電阻絲的電阻率ρ的計算式為ρ＝________；

(5)用螺旋測微器測量待測電阻絲的直徑時讀數(shù)如圖乙所示，則該電阻絲的直徑D＝________.

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