【题目】如图所示，长度L=2m的水平轨道AB与傾角θ=37°的光滑固定倾斜轨道CD间用一段半径R=1m的光滑圆弧形轨道BC平滑连接（相切），并在倾斜轨道顶端D处固定一块垂直于轨道的挡板。现使一个质量m=0.8kg的小滑块（视为质点）在水平向右的恒力F作用下，从水平轨道左端A由静止开始沿轨道运动，已知小滑块与轨道AB段间的动摩擦因数=0.25，滑块到达D点与挡板发生碰撞过程中无机械能损失。第一次与挡板碰撞后，小滑块沿轨道回到水平轨道AB的中点时速度恰好为零。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求：
（1）该水平恒力的大小F；
（2）小滑块第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小υ以及小滑块与挡板碰撞前瞬间的最小速度υmin（结果可保留根号）；
（3）小滑块与挡板第三次碰撞后返回水平轨道向左运动的最远位置到B点的距离x以及小滑块在水平轨道AB段运动的总路程s。
【答案】(1) 6N (2) 
m/s (3) 6m
【解析】
（1）对小滑块从A点由静止开始沿轨道运动到第一次回到水平轨道AB的中点的过程，由动能定理有：
，
解得:
；
（2）由于
，故小滑块在倾斜轨道上做匀速直线运动，对小滑块第一次从A点运动至 D点的过程，由动能定理有：
解得:
经分析可知，小滑块最终在BCD间往复运动，在B点的速度为零，小滑块碰撞挡板的最小速度等于在轨道 BCD间往复运动时经过C点时的速度，由动能定理有：
解得:
；
（3）设小滑块与挡板第二次碰撞后返回AB段向左运动的最远位置到B点的距离为x′，由动能定理有：
，
解得:
，
同理可得：
，
设小滑块在水平轨道AB上运动的总路程为s，由能量守恒定律有：
，
解得:
；
阳光课堂同步练习系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，轻质弹簧上端固定，不挂重物时下端位置为C点；在下端挂一个质量为m的物体(可视为质点)后再次保持静止，此时物体位于A点；将物体向下拉至B点后释放。关于物体的运动情况，下面说法中不正确的是（ ）
A.物体由B到A的运动过程中，物体的加速度一直在减小
B.物体由B到A的运动过程中，物体的速度一直在增大
C.物体由B到C的运动过程中，物体的加速度一直在增大
D.物体由B到C的运动过程中，物体的速度先增大后减小
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【题目】如图所示，竖直正对的平行板电容器带等量异种电荷，带正电的右板与静电计相连，左板接地。假设两极板所带的电荷量不变，电场中P点固定一带正电的点电荷，下列说法正确的是
A.若仅将左板上移少许，则静电计指针偏角
变小
B.若仅将左板右移少许，则静电计指针偏角变小
C.若仅将左板上移少许，则P点电势升高
D.若仅将左板右移少许，则P的点电荷电势能增大
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【题目】如图所示，极地轨道卫星的运行轨道可视为圆轨道，其轨道平面通过地球的南北两极。若已知一个极地轨道卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时所用时间为t，已知地球半径为R（地球视为均匀球体），地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，由以上已知量可以求出：
A.该卫星的运行周期B.该卫星距地面的高度
C.该卫星的质量D.地球的质量
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【题目】一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下，如图所示为运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v-t图象，对于运动员的运动，下列说法正确的是
A.0～10s做自由落体运动，15s末开始做匀速直线运动
B.10～15s做加速度逐渐减小的减速运动
C.0～10s内的平均速度为10m/s
D.10s末打开降落伞，10～15s内的位移小于75m
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【题目】如图所示，水平地面上固定一斜面，斜面倾角为θ，初始时将一物体A轻放在斜面上，A与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列分析正确的是（ ）
A.若
，并在物体A上施加一竖直向下的恒力F，则物体A将在力F的作用下沿斜面向下加速运动
B.若
，并在物体A上施加一竖直向下的恒力F，则物体A将在力F的作用下沿斜面向下加速运动
C.若
，物体A将以加速度a沿斜面向下加速运动；在物体A上施加一竖直向下的恒力F后，物体A将仍以加速度a沿斜面向下加速运动
D.若，物体A将以加速度a沿斜面向下加速运动；在物体A上施加一竖直向下的恒力F后，物体A将以大于a的加速度沿斜面向下加速运动
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【题目】某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。
他观察到的现象是：小球A、B______
填“同时”或“不同时”
落地；
让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将______填“变长”、“不变”或“变短”；
上述现象说明：平抛运动的时间与______大小无关，平抛运动的竖直分运动是______运动。
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【题目】如图所示，带电平行金属板A，B，板间的电势差为U，A板带正电，B板中央有一小孔．一带正电的微粒，带电量为q，质量为m，自孔的正上方距板高h处自由落下，若微粒恰能落至A，B板的正中央c点，则（ ）
A. 微粒在下落过程中动能逐渐增加，重力势能逐渐减小
B. 微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量为
C. 微粒在下落过程中重力做功为
，电场力做功为 
D. 若微粒从距B板高2h处自由下落，则恰好能达到A板
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【题目】现用已调为水平的气垫导轨及图甲中所示的其它装置验证动量守恒定律，实验的主要步骤为：
(1)用一游标卡尺测得挡光片的宽度d如图乙所示，则d=___cm。用天平测得滑块a（含挡光片）的质量为m1及滑块b（含挡光片和弹簧）的质量为m2
(2)将滑块b静置于两光电门之间，将滑块a置于光电门1的右端，然后将滑块a水平压缩弹簧，滑块a在弹簧的作用下向左弹射出去，通过光电门1后继续向左滑动并与滑块b发生碰撞
(3)a、b两滑块碰撞弹开后，分别通过光电门1和2，实验结束
(4)实验后，分别记录了滑块a先后两次通过光电门1的时间t1和t2，及滑块b通过光电门2的时间t3.
(5)若碰撞前后动量守恒，则验证的表达式为 ___（用测得量符号表示）
(6)如果该碰撞为弹性碰撞，且滑块a碰撞后也随即向左通过光电门2，则两滑块的质量m1______ m2（填大于、等于或小于）
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