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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。


    解析：(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：


    甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动，其v－t图象如图所示。关于两物体的运动情况，下列说法正确的是(　　)

    A. 在t＝1 s时，甲、乙相遇

    B. 在t＝2 s时，甲、乙的运动方向均改变

    C. 在t＝4 s时，乙的加速度方向改变

    D. 在t＝2 s至t＝6 s内，甲相对乙做匀速直线运动

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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：


    如图所示，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上。甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动。则下列说法中正确的是(　　)

    A. 两粒子电性相同

    B. 甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d点时的速率

    C. 两个粒子的电势能都是先减小后增大

    D. 经过b点时，两粒子的动能一定相等

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示，A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点，它们之间的距离均为L，电荷量为q＝1.0×10－5 C的负电荷由A移动到C电场力做功W1＝4.0×10－5 J，该电荷由C移动到B电场力做功W2＝－2.0×10－5 J，若B点电势为零，以下说法正确的是(　　)

    A. A点电势为2 V

    B. A点电势为－2 V

    C. 匀强电场的方向为由C指向A

    D. 匀强电场的方向为垂直于AC指向B

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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：


    某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是(　　)

    A. 交变电流的频率为0.02 Hz

    B. 交变电流的瞬时表达式为i＝5cos50πt(A)

    C. 在t＝0.01 s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大

    D. 若发电机线圈电阻为0.4 Ω，则发电机的热功率为5 W

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