【题目】如图'水平地面上固定着竖直面内半径R=2.75m的光滑圆弧槽，圆弧对应的圆心角为37°，槽的右端与质量m=lkg、长度L=2m且上表面水平的木板相切，槽与木板的交接处静止着质量m1=2kg和m2=1kg的两个小物块（可视为质点）。现点燃物块间的炸药，炸药爆炸释放的化学能有60%转化为动能，使两物块都获得水平速度，此后m2沿圆弧槽运动，离开槽后在空中能达到的最大高度为h=0.45m。已知m1与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)物块到达圆弧槽左端时的速率v；
(2)炸药爆炸释放的化学能E；
(3)木板从开始运动到停下的过程中与地面间因摩擦而产生的热量Q。
【答案】（1）5m/s；（2）45J；（3）3J。
【解析】
(1)m2离开圆弧槽后，在空中的飞行过程的逆过程是平抛运动
分解m2离开圆槽时的速度v，有
根据平抛运动规律得
代入数据联立解得
v=5m/s
(2)设炸药爆炸后，m1、m2获得的速率分别为力
、
m2运动过程中，由机械能守恒定律有：
代入数据得
=6m/s
爆炸过程中，由动量守恒定律有
代人入数据得
=3m/s
由题意有
60%E=
代入数据联立解得
E=45J
(3)对物块m1有
对木板m2有
代入数据得
=2m/s2
=1m/s2
设经过时间t′达到共同速度v'有：
代入数据得
t′=1s
v'=1m/s
此过程中：m1的位移
=2m
木板的位移
=0.5m
相对位移
=1.5m<L，故m1未脱离木板
假设它们一起做减速运动直到静止
由
得
=1m/s2
又：
，故假设成立
设此后木板发生的位移为
由运动学规律有
代入数据得
=0.5m
整个过程中，木板与地面间因摩擦而产生的热量
代入数据联立解得
Q=3J
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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，在竖直面内有一以O点为圆心的圆，AB、CD分别为这个圆沿竖直和水平方向的直径，该圆处于静电场中。将带负电荷的小球从O点以相同的动能分别沿竖直平面向不同方向射出，小球会沿圆所在平面运动并经过圆周上不同的点。已知小球从O点分别到A、B两点的过程中电场力对它做的功相同，小球到达D点时的电势能最大。若小球只受重力和电场力的作用，则下列说法中正确的是
A. 此电场可能是位于C点的正点电荷形成的
B. 小球到达B点时的动能等于到达点A时的动能
C. 小球到达B点时的机械能与它在圆周上其他各点相比最小
D. 小球到达A点时的电势能和重力势能之和与它在圆周上其他各点相比最小
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【题目】下列说法正确的是（ ）
A.对于一定量的气体，在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零
B.在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性
C.大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体
D.一定量的理想气体等压膨胀对外做功，气体一定吸热
E.在围绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中，自由悬浮的水滴呈球形，这是液体表面张力作用的结果
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【题目】如图所示，不等宽的两段光滑平行导轨由水平和倾斜两部分组成，两根由同种材料制成的质量均为
的导体棒垂直导轨放置，导体棒
的长度为
，导体棒
的长度为
，导体棒的长度与所在导轨的宽度相等，导体棒可在各自的导轨上滑动不会脱离导轨。倾斜导轨与水平方向的夹角为
，导体棒的电阻为
，锁定在距水平地面高为
的位置。水平的宽、窄导轨处都有与水平方向成角的匀强磁场，磁感应强度大小为
，重力加速度为
。设磁场范围足够大，宽、窄两部分导轨均足够长，导轨电阻不计。
（1）现给导体棒一个向右的初速度
，求导体棒向右运动的最大距离为多少；
（2）给导体棒一个向右的初速度的同时，对导体棒施加一个水平向右的力
，使导体棒从速度逐渐减为0，已知在此过程中导体棒上产生的焦耳热为
，求力做的功为多少？
（3）在导体棒静止时，将导体棒解除锁定，则两导体棒的最终速度为多少？整个过程中导体棒上产生的焦耳热为多少？
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【题目】如p-T图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③到达状态d。对此气体，下列说法正确的是____。
A.过程①中，气体体积不断增大
B.过程②中，气体向外界吸收热量
C.过程②为绝热过程
D.状态a的体积大于状态d的体积
E.过程③中，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增加
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【题目】一个带负电的粒子从x=0处由静止释放，仅受电场力作用，沿x轴正方向运动，加速度a随位置变化的关系如图所示，x2－x1=x3－x2可以得出（ ）
A.从x1到x3过程中，电势先升高后降低B.在x1和x3处，电场强度相同
C.粒子经x1和x3处，速度等大反向D.粒子在x2处，电势能最大
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【题目】一段绳子置于x轴上，某同学使绳子的左端（即波源A）在y轴上做不连续的简谐运动，振动周期为0.4s，某时刻波刚好传到P点，O、P间绳上各点形成的波形如图所示，此时由波形可知（ ）
A.波源的最初起振方向沿y轴正方向
B.波在介质中传播的速度为1.0m/s
C.质点Q此时以1.0m/s速率沿y轴负方向运动
D.此波形是波源先做一次全振动后停止振动0.6s，接着再振动半个周期形成的
E.从此时开始计时，再过1s质点Q刚好运动到P点
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【题目】如图所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系。水平轨道上安装两个光电门，滑块上固定有拉力传感器和挡光条，细线一端与拉力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。通过调整砝码盘里砝码的质量让滑块做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：滑块（含拉力传感器和挡光条）的质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光条的宽度d，光电门1和2的中心距离s。
（1）安装好实验器材后，从图中读出两光电门中心之间的距离s=_________cm。
（2）某次实验过程：固定滑块，保持平衡摩擦力时砝码盘中砝码不变的基础上再放入适量重物，释放滑块，滑块加速运动过程中拉力传感器的读数为F，滑块通过光电门1和2的挡光时间分别为tl、t2（滑块通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，该实验要验证的表达式是_________。
（3）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于滑块（含拉力传感器和挡光条）的质量______（填“需要”或“不需要”）。
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【题目】如图所示，长度为s的水平传送带A、B两端均与光滑水平面平滑连接。一轻弹簧放在右边水平面上，弹簧右端与竖直墙壁相连。用质量为m的物块压缩弹簧（物体与弹簧不栓接），当弹簧被压缩至O点时由静止释放物块，若传送带静止不动时，物块刚好能滑到传送带的A端。物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。现让传送带沿逆时针匀速转动，仍用物块将弹簧压缩至O点，由静止释放物块，物块被弹簧弹开，并滑上传送带，求：
（1）开始释放物块时，弹簧具有的弹性势能；
（2）要使物块在传送带上时传送带一直对物块做正功，传送带的速度至少多大；
（3）此过程传送带电动机因物块额外消耗的电能至少为多少。
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