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    如图所示,在粗糙水平面上有一质量为M、高为h的斜面体,斜面体的左侧有一固定障碍物Q,斜面体的左端与障碍物的距离为d。将一质量为m的小物块置于斜面体的顶端,小物块恰好能在斜面体上与斜面体一起保持静止;现给斜面体施加一个水平向左的推力,使斜面体和小物块一起向左匀加速运动,当斜面体到达障碍物与其碰撞后,斜面体立即停止运动,小物块水平抛出,最后落在障碍物的左侧P处(图中未画出),已知斜面体与地面间的动摩擦因数为μ1,斜面倾角为θ,重力加速度为g,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,求:

    (1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ2;

    (2)要使物块在地面上的落点P距障碍物Q最远,水平推力F为多大;

    (3)小物块在地面上的落点P距障碍物Q的最远距离。


    【解题指南】解答本题应注意以下三点:

    (1)小物块恰好能在斜面体上保持静止,静摩擦力最大;

    (2)物块落点最远,则其速度最大,斜面体和物块的加速度应该最大;

    (3)小物块离开斜面体后做平抛运动。

    【解析】(1)对m由平衡条件得:

    mgsinθ-μ2mgcosθ=0　(2分)

    解得:μ2=tanθ　(1分)

    (2)对m设其最大加速度为am,由牛顿第二定律得:

    水平方向:FNsinθ+μ2FNcosθ=mam(2分)

    竖直方向:FNcosθ-μ2FNsinθ-mg=0　(2分)

    解得:am=　(1分)

    对M、m整体由牛顿第二定律得:

    F-μ1(M+m)g=(M+m)am(2分)

    解得:F=μ1(M+m)g+(M+m)　(1分)

    (3)对M、m整体由动能定理得:

    Fd-μ1(M+m)gd=(M+m)v2　(3分)

    解得:v=2　(1分)

    对m由平抛运动规律得:

    水平方向:xP+=vt　(2分)

    竖直方向:h=gt2　(2分)

    解得:xP=2-　(1分)

    答案:(1)tanθ

    (2)μ1(M+m)g+(M+m)

    (3)2-

    练习册系列答案
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    将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的v－t图象如下图所示．

    以下判断正确的是

    A．前3 s内货物处于超重状态

    B．3 s末货物运动至最高点

    C．第3 s末至第5 s末的过程中，货物静止

    D．前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同

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    一个质量为m、带电荷量为+q的带电粒子（不计重力）以初速度v0沿y轴向y轴正方向运动，从图中的原点O处开始进入一个边界为圆形的匀强磁场中。已知磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，磁场边界的半径为r。带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动，已知它做圆周运动的轨道半径比圆形磁场的半径r大。

    （1）改变圆形磁场的位置，可改粒子在磁场中的偏转角度，求此粒子在磁场中的最大偏转角（用反三角函数表示）。

    （2）当粒子在磁场中偏转角最大时，它从磁场中射出后沿直线前进一定打到x轴上，求满足此条件的磁场半径r的取值范围。

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示。炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离m，导轨长L＝5.0m，炮弹质量。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。可以认为炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝2.0Ｔ，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为，求通过导轨的电流I。忽略摩擦力与重力的影响。

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时,内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度图像,如图所示。以下判断正确的是(　　)

    A.6～8 min内,深潜器的加速度最大

    B.4～6 min内,深潜器停在深度为60 m处

    C.3～4 min内,潜水员处于超重状态

    D.6～10 min内,深潜器的加速度不变

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA、mB,与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB,用水平拉力F拉物体A、B,所得的加速度a与拉力F关系图线如图中A、B所示,则　(　　)

    A.μA=μB,mA>mB                   B.μA>μB,mA<mB

    C.可能有mA=mB                   D.μA<μB,mA>mB

     

     

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线。取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是

    　(　　)

    A.A点电势大于B点电势

    B.A、B两点的电场强度相等

    C.q1的电荷量小于q2的电荷量

    D.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能

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    对铀235的进一步研究在核能的开发和利用中具有重要意义。如图所示,质量为m、电荷量为q的铀235离子,从容器A下方的小孔S1不断飘入加速电场,其初速度可视为零,然后经过小孔S2垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,做半径为R的匀速圆周运动。离子行进半个圆周后离开磁场并被收集,离开磁场时离子束的等效电流为I,不考虑离子重力及离子间的相互作用。

    (1)求加速电场的电压U;

    (2)求出在离子被收集的过程中任意时间t内收集到离子的质量M;

    (3)实际上加速电压的大小会在U±ΔU范围内微小变化。若容器A中有电荷量相同的铀235和铀238两种离子,如前述情况它们经电场加速后进入磁场中会发生分离,为使这两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠,应小于多少?(结果用百分数表示,保留两位有效数字)

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    下列关于原子和原子核的说法正确的是　(　　)

    A.γ射线是原子由激发态向低能级跃迁时产生的

    B.居里夫妇最先发现了天然放射现象

    C.原子核中的质子靠核力来抗衡相互之间的库仑斥力而使核子紧紧地束缚在一起

    D.结合能所对应的质量等于把原子核完全分解为核子后所有核子的总质量减去该原子核的质量

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