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【题目】如图,质量为M的小车静止在光滑水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道,BC段是长为L的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下,重力加速度为g

(1)若固定小车,求滑块运动过程中对小车的最大压力;

(2)若不固定小车,滑块仍从A点由静止下滑,然后滑上BC轨道,最后从C点滑出小车。已知滑块质量m=,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ,求:

①滑块运动过程中,小车的最大速度大小vm

②滑块滑到C端时的速度

③滑块从BC运动过程中,小车的位移大小x

【答案】(1),方向竖直向下;(2),②,③

【解析】

(1)滑块从,根据动能定理

解得滑块在圆弧轨道末端点速度为

在圆弧轨道末端点,根据牛顿第二定律

解得

滑块在圆弧轨道末端点对轨道的压力最大,结合牛顿第三定律可知压力大小为,方向竖直向下。

(2)①滑块滑至点时小车的速度最大,滑块和小车组成的系统在水平方向上动量守恒,系统初动量为0,则

解得

根据能量守恒定律

解得

②从滑块从,水平方向上根据动量守恒定律

解得

根据能量守恒定律

解得滑块滑到端时的速度

③从滑块从,任意时刻水平方向上动量守恒

等式两边乘以时间

根据可知

解得

解得小车的位移大小

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在暗室中用图示装置做测定重力加速度的实验实验器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下:

在漏斗内盛满清水,旋松螺丝夹子,水滴会以一定的频率一滴滴的落下.

用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴.

用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度.

采集数据进行处理.

1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时,频闪仪的闪光频率满足的条件是:

2)实验中观察到水滴固定不动时的闪光频率为30Hz,某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图,根据数据测得当地重力加速度g = m/s2;第8个水滴此时的速度v8= m/s(结果都保留三位有效数字).

3)该实验存在的系统误差可能有(答出一条即可):

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一物体以v02 m/s的初速度从粗糙斜面顶端下滑到底端用时t1s。已知斜面长度L1.5 m,斜面的倾角θ30°,重力加速度取g10 m/s2。求:

(1) 物体滑到斜面底端时的速度大小;

(2) 物体沿斜面下滑的加速度大小和方向;

(3) 物体与斜面间的动摩擦因数。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某跳水运动员在3m长的踏板上起跳,我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态,其中A为无人时踏板静止点,B为人站在踏板上静止时的平衡点,C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点,则下列说法中正确的是(

A. 人和踏板由CB的过程中,人向上做匀加速运动

B. 人和踏板由CA的过程中,人处于超重状态

C. 人和踏板由CA的过程中,先超重后失重

D. 人在C点具有最大速度

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图1为“碰撞实验器”,它可以探究动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.

(1)实验中必须要求的条件是

A.斜槽轨道尽量光滑以减少误差

B.斜槽轨道末端的切线必须水平

C.入射球和被碰球的质量必须相等,且大小相同

D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放

(2)图1中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复.本实验还需要完成的必要步骤是 (填选项前的符号).

A.用天平测量两个小球的质量m1、m2

B.测量抛出点距地面的高度H

C.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N

D.测量平抛射程OM、ON

(3)某次实验中得出的落点情况如图2所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,半径为R的圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场,圆形区域的左侧有一半径为r 的金属线圈,R>r。现让金属线圈沿两圆心的连线方向以大小为v的速度向右匀速运动,在线圈从左侧进入磁场区域开始到从右侧完全离开磁场区域的过程中,下列说法正确的是

A. 线圈中一直有顺时针方向的电流

B. 线圈中先有逆时针方向电流后有顺时针方向电流

C. 线圈中有电流的时间为

D. 线圈中有电流的时间为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能与弹簧伸长量之间的关系.实验步骤如下:

(1)用游标卡尺测量遮光条宽度d . 如图乙所示测量值d= ________mm.

(2)按图甲竖直悬挂好轻质弹簧,将轻质遮光条水平固定在弹簧下端;在立柱上固定一指针,标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置,并测出此时弹簧长度x0

(3)测量出重锤质量m,用轻质细线在弹簧下方挂上重锤,测量出平衡时弹簧的长度x1,并按甲图所示将光电门组的中心线调至与遮光条下边缘同一高度,已知当地重力加速度为 g,则此弹簧的劲度系数k =_______

(4)用手缓慢地将重锤向上托起,直至遮光条恰好回到弹簧原长标记指针的等高处(保持细线竖直),迅速释放重锤使其无初速下落,光电门组记下遮光条经过的时间△t,则此时重锤下落的速度=________,弹簧此时的弹性势能=_____________(均用题目所给字母符号表示).

(5)换上不同质量的重锤,重复步骤3、4,计算出相关结果,并验证弹性势能EP 与弹簧伸长量△x 之间的关系.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题

打点计时器是________的仪器.

如图A、B是两种打点计时器的图片,其中A________打点计时器,B________打点计时器.

打点计时器使用的电源为________(选填交流或直流)电源,打点的时间间隔为0.02s.如果当时电网中交变电流的频率稍有增大,打点时间间隔为0.019s,而做实验的同学并不知道,那么速度的测量值与实际值相比________(选填:偏大、偏小、不变)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】理想变压器原线圈两端输入的交变电流电压如图所示,变压器原、副线圈的匝数比为51,如图乙所示,定值电阻R0 = 10ΩR为滑动变阻器,电表均为理想电表,则下列说法正确的是(

A.电压表的示数为44V

B.变压器输出电压频率为50Hz

C.当滑动变阻器滑片向下移动时,电压表的示数减小

D.改变滑动变阻器滑的阻值,可使电流表的最大示数达到0.88A

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