【題目】如圖所示，質(zhì)量M=0.2 kg、長(zhǎng)L=1 m的長(zhǎng)木板放在地面上，質(zhì)量m=0.8 kg的小滑塊在長(zhǎng)木板左端，豎直嵌有四分之三光滑圓弧軌道的底座固定在地面上，圓弧軌道最低點(diǎn)P的切線水平且與長(zhǎng)木板上表面相平，長(zhǎng)木板右端與底座左端相距x=1m。現(xiàn)用水平向右外力F=6 N作用在小滑塊上，小滑塊到達(dá)P點(diǎn)后撤去外力F，小滑塊沿著圓弧軌道運(yùn)動(dòng)。長(zhǎng)木板與底座相碰時(shí)，立即粘在底座上。己知滑塊與長(zhǎng)木板、長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.4和μ2=0.15，重力加速度g=10m/s2。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：

(1)在長(zhǎng)木板與底座相碰前，試判斷長(zhǎng)木板與小滑塊是否發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，并求出長(zhǎng)木板和小滑塊加速度的大��；

(2)小滑塊到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度的大�。�

(3)若要使小滑塊沿圓弧軌道上滑過程中不脫離軌道，豎直圓弧軌道的半徑R應(yīng)該滿足什么條件？

【答案】(1)不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，均為a=4.5m/s2； (2) 4m/s；(3) 0＜R≤0.32 m或R≥0.8 m。

【解析】

(1)在長(zhǎng)木板與底座相碰前，假設(shè)M與m相對(duì)靜止，一起加速，設(shè)加速度為a，小滑塊與長(zhǎng)木板間靜摩擦力為f1，則

解得

即 ，假設(shè)成立，不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)；

(2)設(shè)長(zhǎng)木板撞擊底座時(shí)，長(zhǎng)木板和小滑塊共同速度為v1，之后，小滑塊在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a1，到達(dá)P點(diǎn)的速度為v2，則

解得

(3)情況一：小滑塊滑上軌道從圓弧軌道的Q點(diǎn)離開，即能夠達(dá)到圓弧軌道最高點(diǎn)，設(shè)圓弧軌道半徑最大為Rm，小滑塊在最高點(diǎn)的速度大小為vm，則

解得

情況二：小球上滑至與圓心等高處時(shí)，速度減為零，然后滑回最低點(diǎn)。則由動(dòng)能定理有：

解得：

故要使小滑塊不脫離軌道，豎直圓周軌道半徑應(yīng)該滿足或。

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：

【題目】如圖所示,兩根光滑平行的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在豎直平面內(nèi),兩導(dǎo)軌間距為L,上端M、P間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì),導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。輕質(zhì)彈簧一端固定于N、Q所在的水平平面上，另一端與質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒連接在一起,導(dǎo)體棒緊靠在導(dǎo)軌上。初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度,導(dǎo)體棒具有沿導(dǎo)軌向上的初速度v0,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行

(1)求初始時(shí)刻通過電阻R的電流大小和方向

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí),速度變?yōu)?/span>v,求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小

(3)彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式為，式中x表示彈簧的形變量。求導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)直到最終停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在做測(cè)金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，取一根粗細(xì)均勻的、長(zhǎng)度為L的康銅絲，先用螺旋測(cè)微器測(cè)出康銅絲的直徑d；然后由伏安法測(cè)出康銅絲的電阻；最后求出康銅絲的電阻率．

（1）測(cè)康銅絲的直徑時(shí)螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖甲所示，可知康銅絲的直徑d=__mm．

（2）圖乙是測(cè)量康銅絲電阻的原理圖，根據(jù)原理圖在圖丙所示的實(shí)物圖中畫出連線__．

（3）利用上面的電路圖測(cè)出的電阻值比真實(shí)值__（填“偏大”或“偏小”），這種誤差叫作__誤差（填“偶然”或“系統(tǒng)”）．

（4）若調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，通過多次測(cè)量求平均值的方法得到康銅絲的電阻值為R，請(qǐng)寫出求康銅絲的電阻率的表達(dá)式為__（用L、d、R等已知字母表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】光滑水平面上放有質(zhì)量分別為2m和m的物塊A和B，用細(xì)線將它們連接起來，兩物塊中間加有一壓縮的輕質(zhì)彈簧(彈簧與物塊不相連)，彈簧的壓縮量為x.現(xiàn)將細(xì)線剪斷，此刻物塊A的加速度大小為a，兩物塊剛要離開彈簧時(shí)物塊A的速度大小為v，則(　　)

A.物塊B的加速度大小為a時(shí)彈簧的壓縮量為

B.物塊A從開始運(yùn)動(dòng)到剛要離開彈簧時(shí)位移大小為 x

C.物塊開始運(yùn)動(dòng)前彈簧的彈性勢(shì)能為 mv2

D.物塊開始運(yùn)動(dòng)前彈簧的彈性勢(shì)能為3mv2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電路如圖甲所示，MN為一段粗細(xì)均勻、電阻率較大的電阻絲，定值電阻R0=1.0Ω，調(diào)節(jié)滑片P，記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及對(duì)應(yīng)的PN長(zhǎng)度x，繪制了U-I圖象如圖乙所示。

（1）由圖乙求得電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)阻r=______Ω。

（2）實(shí)驗(yàn)中由于電表內(nèi)阻的影響，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值______其真實(shí)值（選填“大于”、“等于”或“小于”）。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可繪出圖象，如圖丙所示。圖象斜率為k，電阻絲橫截面積為S，可求得電阻絲的電阻率ρ=______，電表內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量____________（選填“有”或“沒有”）影響。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，MN和PQ是兩根互相平行、豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向里。金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌始終良好接觸，金屬桿具有一定的質(zhì)量和電阻。開始時(shí)，將開關(guān)S斷開，讓金屬桿ab由靜止開始自由下落，經(jīng)過一段時(shí)間，再將開關(guān)S閉合，從閉合開關(guān)S開始計(jì)時(shí)，取豎直向下為正方向，則金屬桿運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能EK、加速度a、所受到的安培力，及電流表的示數(shù)，隨時(shí)間t變化的圖象可能是

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理學(xué)原理在現(xiàn)代科技中有許多重要應(yīng)用．例如，利用波的干涉，可將無線電波的干涉信號(hào)用于飛機(jī)降落的導(dǎo)航．如圖所示，兩個(gè)可發(fā)射無線電波的天線對(duì)稱地固定于飛機(jī)跑道兩側(cè)，它們類似于楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫．兩天線同時(shí)都發(fā)出波長(zhǎng)為λ1和λ2的無線電波．飛機(jī)降落過程中，當(dāng)接收到λ1和λ2的信號(hào)都保持最強(qiáng)時(shí)，表明飛機(jī)已對(duì)準(zhǔn)跑道．下列說法正確的是（　　）

A. 天線發(fā)出的兩種無線電波必須一樣強(qiáng)

B. 導(dǎo)航利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉

C. 兩種無線電波在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定

D. 兩種無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布完全重合

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，物流轉(zhuǎn)運(yùn)中心的水平地面上有一輛質(zhì)量M=4kg、長(zhǎng)L=1.4m的平板小車，在平板車的右端放有質(zhì)量m=1kg的快件(可視為質(zhì)點(diǎn))，快件與平板車間的動(dòng)摩擦因。物流中心的工作人員要將快件卸到地面上，他采用了用水平力F拉小車的方式，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)小車與地面間的摩擦阻力，求：

(1)要讓快件能相對(duì)平板車滑動(dòng)，需要施加的最小水平力F0；

(2)若用F=28N的水平恒力拉小車，要將快件卸到地面上，拉力F作用的最短時(shí)間t為多少。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示一根輕繩長(zhǎng)1.6m，一端系在固定支架上，另一端懸掛一個(gè)質(zhì)量為1kg的砂箱。砂箱處于靜止。質(zhì)量為10g的子彈以水平速度v0＝50m/s打入砂箱，其后以v＝10m/s速度從砂箱穿出。g取10m/s2。求：

(1)砂箱和子彈作為一個(gè)系統(tǒng)共同損失的機(jī)械能；

(2)砂箱獲得速度后，上升的最大高度。

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