【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平軌道AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成，AB恰與圓弧CD在C點相切，軌道固定在水平面上．一個質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點）從軌道的A端以初動能E沖上水平軌道AB，沿著軌道運動，由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點．已知水平軌道AB長為L．求：

（1）小物塊與水平軌道的動摩擦因數(shù)μ．

（2）為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道，圓弧軌道的半徑R至少是多大？

（3）若圓弧軌道的半徑R取第（2）問計算出的最小值，增大小物塊的初動能，使得小物塊沖上軌道后可以達(dá)到最大高度是1.5R處，試求物塊的初動能并分析物塊能否停在水平軌道上．如果能，將停在何處？如果不能，將以多大速度離開水平軌道．

【答案】（1）．

（2）．

（3）L處．

【解析】試題分析：（1）小物塊最終停在AB的中點，在這個過程中，由動能定理得：﹣μmg（L+0.5L）=﹣E

得：μ=

（2）若小物塊剛好到達(dá)D處，速度為零，同理，有：﹣μmgL﹣mgR=﹣E

解得CD圓弧半徑至少為：R=

（3）設(shè)物塊以初動能E′沖上軌道，可以達(dá)到的最大高度是1.5R，由動能定理得：

﹣μmgL﹣1.5mgR=﹣E′

解得：E′=

物塊滑回C點時的動能為EC=1.5mgR=，由于EC＜μmgL=，故物塊將停在軌道上．

設(shè)到A點的距離為x，有﹣μmg（L﹣x）=﹣EC

解得：x=L

即物塊最終停在水平滑道AB上，距A點L處．

答：（1）小物塊與水平軌道的動摩擦因數(shù)μ為．

（2）為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道，圓弧軌道的半徑R至少是．

（3）物塊最終停在水平滑道AB上，距A點L處．

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】在研究加速度和力的關(guān)系時，同學(xué)們設(shè)計了如圖實驗裝置，M為滑塊的質(zhì)量，m為沙桶和沙子的總質(zhì)量，輕滑輪不計摩擦，該實驗已經(jīng)平衡摩擦力。

（1）實驗中，一定要進(jìn)行的操作是___________；

A. 用天平測出m的大小

B. 滑塊靠近打點計時器（圖中未畫出），先接通電源，后釋放滑塊

C. 改變沙桶和沙子的質(zhì)量，打出幾條紙帶

D. 為減小誤差，要保證m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M。

（2）以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，通過紙帶計算出的加速度為縱坐標(biāo)，畫出的a-F圖像是一條直線，求得圖線的斜率為K，則滑塊的質(zhì)量M=_________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體靜止在光滑水平面上，先對物體施一水平向右的恒力F1，經(jīng)t秒后撤去F1，立即再對它施一個水平向左的恒力F2，又經(jīng)過0.5t秒后物體回到出發(fā)點，在這一過程中，F1、F2分別對物體做功w1、w2間的關(guān)系是( )

A. w2=w1 B. w2=2w1 C. w2=4w1 D. w2=8w1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖1所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻．實驗器材：

待測電源（電動勢約3V，內(nèi)阻約2Ω），保護(hù)電阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干．

實驗主要步驟：

（i）將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；

（ⅱ）逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；

（ⅲ）在圖2中，以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，做U﹣I圖線（U、I都用國際單位）；

（ⅳ）求出U﹣I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a．

回答下列問題：

（1）電壓表最好選用_____；電流表最好選用_____．

A．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約15kΩ）

B．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）

C．電流表（0～200mA，內(nèi)阻約2Ω）

D．電流表（0～30mA，內(nèi)阻約2Ω）

（2）滑動變阻器的滑片從左向右滑動，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大．兩導(dǎo)線與滑動變阻器接線柱連接情況是_____．

A．兩導(dǎo)線接在滑動變阻器電阻絲兩端接線柱

B．兩導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿兩端接線柱

C．一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱

D．一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱

（3）選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=_____，r=_____，代入數(shù)值可得E和r的測量值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一寬40cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里。一邊長為20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度v=20cm/s通過磁場區(qū)域，在運動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行。取它剛進(jìn)入磁場的時刻t=0，在下列圖線中，正確反映感應(yīng)電流強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律的是（ ）

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一塊電流表的內(nèi)阻大約是幾百歐，某同學(xué)甲設(shè)計如圖電路想用半偏法測量其內(nèi)阻和滿偏電流，部分實驗步驟如下：

①選擇器材：兩個電阻箱（最大阻值均為）、2節(jié)干電池（每節(jié)電動勢為，內(nèi)阻不計）、2個單刀單擲開關(guān)和若干導(dǎo)線；

②按如圖所示的電路圖連接好器材，斷開開關(guān)、，將電阻箱1的電阻調(diào)至最大；

③閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱1，并同時觀察電流表指針，當(dāng)指針處于滿偏刻度時，讀取電阻箱1的阻值為；

④保持電阻箱1的電阻不變，再閉合開關(guān)，只調(diào)節(jié)電阻箱2，并同時觀察電流表指針，當(dāng)指針處于半偏刻度時，讀取電阻箱2的阻值為，此時同學(xué)甲認(rèn)為電流表G的內(nèi)阻，而同學(xué)乙認(rèn)為甲的做法有很大的誤差。

（1）經(jīng)過分析，你認(rèn)為下列說法正確的是__________。

A.同學(xué)甲的做法電流表G的內(nèi)阻測量值比真實值小

B.同學(xué)甲的做法電流表G的內(nèi)阻測量值比真實值大

C.要減少誤差，電阻箱1用最大阻值更大的電阻箱即可

D.要減少誤差，必須要提高電源的電動勢和選用最大阻值更大的電阻箱1

（2）通過分析與計算，同學(xué)們認(rèn)為可以利用同學(xué)甲的實驗數(shù)據(jù)求出電流表的內(nèi)阻和滿偏電流值，那么電流表內(nèi)阻的測量值 ______；電流表的滿偏電流值 ______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“嫦娥二號”是我國月球探測第二期工程的先導(dǎo)星．若測得“嫦娥二號”在月球(可視為密度均勻的球體)表面附近圓形軌道運行的周期T，已知引力常量為G，半徑為R的球體體積公式V＝πR3，則可估算月球的(　　)

A. 密度 B. 質(zhì)量

C. 半徑 D. 自轉(zhuǎn)周期

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【題目】2017年12月11日零時40分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功將阿爾及利亞一號通信衛(wèi)星送入如圖所示的地球同步轉(zhuǎn)移軌道。該軌道的近地點為M，遠(yuǎn)地點為N，忽略空氣阻力，則下列說話正確的是

A. 衛(wèi)星經(jīng)過M點時的速度最小

B. 衛(wèi)星經(jīng)過N點時的速度最小

C. 衛(wèi)星在M點的加速度最小

D. 衛(wèi)星在從M到N的過程中機(jī)械能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬板間距為d，電勢差為U，板間電場可視為勻強(qiáng)電場；金屬板下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子，由靜止開始從正極板出發(fā)，經(jīng)電場加速后射出，并進(jìn)入磁場做勻速圓周運動。忽略重力的影響，求：

（1）勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大��；

（2）粒子從電場射出時速度ν的大��；

（3）粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑R。

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