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    如图所示，由于街道上的圆形污水井盖破损，临时更换了一个稍大于井口的红色圆形平板塑料盖。为了测试因塑料盖意外移动致使盖上的物块滑落入污水井中的可能性，有人做了一个实验：将一个可视为质点、质量为m的硬橡胶块置于塑料盖的圆心处，给塑料盖一个沿径向的水平向右的初速度v0，实验的结果是硬橡胶块恰好与塑料盖分离。设硬橡胶块与塑料盖间的动摩擦因数为μ，塑料盖的质量为2m、半径为R，假设塑料盖与地面之间的摩擦可忽略，且不计塑料盖的厚度。

     

    (1)求硬橡胶块与塑料盖刚好分离时的速度大小；

    (2)通过计算说明实验中的硬橡胶块是落入井内还是落在地面上。


     (1)设硬橡胶块与塑料盖恰好分离时，两者的共同速度为v，从开始滑动到分离经历时间为t，在此期间硬橡胶块与塑料盖的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律得：

    μmg＝ma1①

    μmg＝2ma2②

    v＝a1t＝v0－a2t③

    由以上各式得v＝v0。④

    (2)设硬橡胶块与塑料盖恰好分离时，硬橡胶块移动的位移为x，取硬橡胶块分析，应用动能定理得μmgx＝mv2⑤

    由系统能量关系可得μmgR＝(2m)v－(m＋2m)v2⑥

    由④⑤⑥式可得x＝R⑦

    因x<R，故硬橡胶块将落入污水井内。

    答案：(1)v0　(2)落入污水井内


    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：


    某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为m＝50 g的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图所示。

     

    (1)以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分：

    ①实验操作：____________________，释放纸带，让重锤自由落下，____________________。

    ②取下纸带，取其中的一段标出计数点如图所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1＝2.60 cm，x2＝4.14 cm，x3＝5.69 cm，x4＝7.22 cm，x5＝8.75 cm，x6＝10.29 cm，已知打点计时器的打点间隔T＝0.02 s，则重锤运动的加速度计算表达式为a＝________________，代入数据，可得加速度a＝________m/s2(计算结果保留三位有效数字)。

    (2)该同学从实验结果发现，重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小，为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    下列说法正确的是(　　)

    A. 物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动

    B. 物体在变力作用下一定是做曲线运动

    C. 物体做曲线运动，沿垂直速度方向的合力一定不为零

    D. 两个直线运动的合运动一定是直线运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示，一直角斜面固定在水平地面上，右边斜面倾角为60°，左边斜面倾角为30°，A、B两物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端，置于两斜面上，且位于同高度处于静止状态。将两物体看成质点，不计一切摩擦和滑轮质量，剪断轻绳，让两物体从静止开始沿斜面滑下，下列判断正确的是(以地面为参考平面)(　　)

    A. 到达斜面底端时两物体速率相等

    B. 到达斜面底端时两物体机械能相等

    C. 到达斜面底端时两物体重力的功率相等

    D. 两物体沿斜面下滑的时间相等

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示，水平传送带在电动机的带动下始终以速度v匀速运动。某时刻在传送带上A点处轻轻放上一个质量为m的小物体，经时间t小物体的速度与传送带相同，相对传送带的位移大小为x，A点未到右端，在这段时间内(　　)

    A. 小物体相对地面的位移大小为x

    B. 传送带上的A点对地的位移大小为x

    C. 由于物体与传送带相互作用产生的热能为mv2

    D. 由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为mv2

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图为实用型高温超导电缆，利用超导电缆可实现无损耗输电。现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V。若用临界温度以下的超导体电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为(　　)

    A. 1 kW                                       B. 10 kW

    C. 1.6 kW                                   D. 1.6×103 kW

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    在图示电路中，R1＝100 Ω，R2＝200 Ω，R3＝80 Ω，C＝20 μF，电源电动势为12 V，电源内阻不计，闭合电键后，若要使电容器所带电荷量为4×10－5 C，则R4的阻值应为(　　)

    A. 40 Ω                                        B. 80 Ω

    C. 160 Ω                                     D. 400 Ω

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内阻r＝0.50 Ω的直流电源。现把一个质量m＝0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2. 5 Ω。金属导轨电阻不计，g取10 m/s2。已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：

     

    (1)通过导体棒的电流；

    (2)导体棒受到的安培力大小；

    (3)导体棒受到的摩擦力。

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是(　　)

    A. 液体中微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动

    B. 当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等

    C. 食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的

    D. 小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用

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