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    如下图所示，一平板小车静止在光滑的水平地面上，车上固定一倾角θ较小，h＝0.52米的斜面体，小车与斜面体总质量M＝4千克，车上AB面水平、粗糙，长为3.6米，BC是与CD、AB面都相切的一小段圆弧面，圆弧BC长可忽略，BCD是光滑的．现有质量m＝1千克，长度可不计的小滑块以水平初速v0滑上小车，若v0＝5米/秒，则滑块接触小车后经过1秒钟在AB上的某处相对小车静止．求：

    (1)滑块与小车的动摩擦因数；

    (2)要使滑块滑上小车后不从D处飞出，应在什么范围？(g取10米/秒2)

    答案：
    解析：

     　(1)滑块滑上小车后，滑块与小车组成的系统水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒．1秒钟后滑块相对小车静止，说明两者获得了共同速度．选该过程对系统运用动量守恒定律得：

    　　　　  mv0＝(M＋m)V，

    再选滑块为研究对象，由动量定理得

    　　　　 μmgt＝mv0－mV，

    两式联立解得　　μ＝0.4．

    　　(2)若要滑块滑上小车后不从D处飞出，则其临界状态为：滑块滑到D点时，与小车获得共同速度，因为系统水平方向动量守恒，则有

    　　   m＝(M＋m)，

    由系统的能量关系可得

    　　≤μmg＋mgh＋(M＋m)2，

    联立解得　　≤7(米/秒)．


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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2011?泰兴市模拟）某同学用图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下：
    a．安装好实验器材．
    b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图中0、1、2…6点所示．
    c．测量1、2、3…6计数点到0计数点的距 离，分别记作：S1、S2、S3…S6．
    d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．
    e．分别计算出S1、S2、S3…S6与对应时间的比值
    S1
    t1
    、
    S2
    t2
    、
    S3
    t3
    …
    S6
    t6
    ．
    f．以
    S
    t
    为纵坐标、t为横坐标，标出
    S
    t
    与对应时间t的坐标点，划出
    S
    t
    -t图线．
    结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
    （1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有
    A
    A
    和
    C
    C
    ．（填选项代号）
    A．电压合适的50Hz交流电源      B．电压可调的直流电源
    C．刻度尺     D．秒表      E．天平      F．重锤
    （2）将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如下图所示，则S2=
    2.98
    2.98
    cm．

    （3）该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应
    的坐标，则与2、5两个计数点对应的坐标分别为
    （8，37.1）
    （8，37.1）
    、
    （20，65.9）
    （20，65.9）
    ，并画出
    S
    t
    -t图．
    （4）根据
    S
    t
    -t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0=
    0.17
    0.17
    m/s；它在斜面上运动的加速度a=
    4.6
    4.6
    m/s2．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如下图所示，一辆上表面光滑的平板小车长L＝2 m，车上左侧有一挡板，紧靠挡板处有一可看成质点的小球．开始时，小车与小球一起在水平面上向右做匀速运动，速度大小为v0＝5 m/s.某时刻小车开始刹车，加速度大小a＝4 m/s2.经过一段时间，小球从小车右端滑出并落到地面上．求：、

     (1)从刹车开始到小球离开小车所用的时间；

    (2)小球离开小车后，又运动了t1＝0.5 s落地．小球落地时落点离小车右端多远？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学用图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下：

    a．安装好实验器材．

    b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图1-5-9中0、1、2……6点所示．

    c．测量1、2、3……6计数点到0计数点的距 离，分别记作：S1、S2、S3……S6．

    d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．

    e．分别计算出S1、S2、S3……S6与对应时间的比值．

    f．以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出—t图线．

    结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

    （1）实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有        和          ．（填选项代号）

    A．电压合适的50 Hz交流电源      B．电压可调的直流电源 

    C．刻度尺     D．秒表     E．天平      F．重锤

    （2）将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如下图所示，则S2＝        cm．

    （3）该同学在下图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，则与2、5两个计数点对应的坐标分别为        、        ，并画出—t图．

    （4）根据—t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0＝     m/s；它在斜面上运动的加速度a＝     m/s2．

     

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    科目：高中物理 来源：2011届广东省增城中学高三第一次综合测试理综）物理试题 题型：填空题

    某同学用下图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下：?
    ?
    ?a.安装好实验器材．?
    ?b..接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2……6点所示．?

    c.测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：s1、s2、s3……s6．?
    ?d.通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．?
    ?e.分别计算出s1、s2、s3……s6与对应时间的比值s1/t1、s2/t2、s3/t3……s6/t6．?
    ?f.以s/t为纵坐标、t为横坐标，标出s/t与对应时间t的坐标点，划出s/t-t图线．
    结合上述实验步骤，请你完成下列任务：?
    （1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有     和      ．（填选项代号）
    ?

    A．电压合适的50Hz交流电源?B．电压可调的直流电源?
    C．刻度尺?D．秒表?E.天平?F.重锤．?
    （2）将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5
    计数点所在位置如下图所示，则s2=         cm，s5=        cm．?
    ?
    （3）该同学在下图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出s/t-t图线．?

    （4）根据s/t-t图线判断，在打0计数点时小车的速度v=        m/s，小车在斜面上运动的加速度a=         m/s2．?

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