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    如图所示，A、B两小球质量分别为mA=0.05kg、mB=0.lkg，用一根长为L=1.0rn的细绳连接，细绳是不能伸长的轻绳，A球套在一根斜放的粗糙杆上，杆与水平面夹角θ=300。起始，同时给A、B一个方向沿杆向下、大小相同的初速度，此后观察到A、B连线保持竖直。当A球运动到P点时，碰到钉子突然停下，B球继续运动，但沿绳方向的速度瞬间消失，只剩下垂直绳方向的速度，B球恰好能不与杆相碰，不计空气阻力，已知OP间的竖直高度为向h= l.0m，g取10m/s2，求：

    （1）A与杆接触面间的动摩擦因数μ。
    （2）初速度v0的大小。
    （3）整个过程中系统损失的机械能ΔE。

    （1） （2） （3）

    解析试题分析：（1）OP段，系统处于平衡状态，则


    （2）A停止运动时，B以A为圆心沿切向一分速度摆起，法向分速度为即时突变为零，如图所示，
    则
    摆起过程，根据动能定理
    解得：
    （3）根据能量守恒：
    代入数据得：
    考点：本题考查动能定理、能量守恒，意在考查学生的综合分析能力。

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （20分）图甲为某种速度选择器示意图，加速电场右侧是一接地金属圆筒，为加速电场两极板上的小孔，为圆筒某一直径两端的小孔，abcd为竖直荧光屏，光屏与直线平行。开始时在同一水平线上。已知加速电压为U，圆简半径为R，带正电的粒子质量为m，电量为q，圈筒转轴到光屏的距离OP＝3R（如图乙）。不计位子重力及粒子间相互作用。
    （1）若圆筒静止且国筒内不加磁场，粒子从小孔进人电场时的速度可忽略，求粒子通过圆筒的时间to
    （2）若圆筒内有竖直向下匀强磁场，磁感应强度大小为B，圆筒绕竖直中心轴以某一角速度逆时针方向匀速转动，粒子源持续不断地将速度不同的粒子从小孔01射人电场，经足够长时间，有的粒子打到圆筒上被吸收，有的通过圆筒打到光屏上产生亮斑。如果在光屏PQ范围内的任意位里均会出现亮斑，（如图乙）。求粒子到达光屏时的速度大小v的范围，以及圆筒转动的角速度。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示空间分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ三个足够长的区域，各边界面相互平行，其中Ⅰ，Ⅱ区域存在匀强电场EI＝1.0×104 V/m，方向垂直边界面竖直向上；EⅡ＝×105 V/m，方向水平向右，Ⅲ区域磁感应强度B＝5.0 T，方向垂直纸面向里，三个区域宽度分别为d1＝5.0 m，d2＝4.0 m，d3＝ m．一质量m＝1.0×10－8 kg、电荷量q＝1.6×10－6C的粒子从O点由静止释放，粒子重力忽略不计．求：

    (1)粒子离开区域Ⅰ时的速度大小；
    (2)粒子从区域Ⅱ进入区域Ⅲ时的速度方向与边界面的夹角；
    (3)粒子从O点开始到离开Ⅲ区域时所用的时间．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （18分）如图所示，倾斜轨道AB的倾角为37o，CD、EF轨道水平，AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接，CD右端与竖直光滑圆周轨道相连。小球可以从D进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E滑出该轨道进入EF水平轨道。小球由静止从A点释放，已知AB长为5R，CD长为R，重力加速度为g，小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5，sin37o=0.6，cos37o=0.8，圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R。求：

    ⑴小球滑到斜面底端C时速度的大小。
    (2)小球对刚到C时对轨道的作用力。
    (3)要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R’应该满足什么条件？若R’=2.5R，小球最后所停位置距D（或E）多远？
    注：在运算中，根号中的数值无需算出。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （20分）如图所示，光滑绝缘水平面的上方空间被竖直的分界面MN分隔成两部分，左侧空间有一水平向右的匀强电场，场强大小，右侧空间有长为R＝0.114m的绝缘轻绳，绳的一端固定于O点，另一端拴一个质量为m小球B在竖直面内沿顺时针方向做圆周运动，运动到最低点时速度大小vB＝10m/s（小球B在最低点时与地面接触但无弹力）。在MN左侧水平面上有一质量也为m，带电量为的小球A，某时刻在距MN平面L位置由静止释放，恰能与运动到最低点的B球发生正碰，并瞬间粘合成一个整体C。（取g＝10m/s2）

    （1）如果L＝0.2m，求整体C运动到最高点时的速率。（结果保留1位小数）
    （2）在（1）条件下，整体C在最高点时受到细绳的拉力是小球B重力的多少倍？（结果取整数）
    （3）若碰后瞬间在MN的右侧空间立即加上一水平向左的匀强电场，场强大小，当L满足什么条件时，整体C可在竖直面内做完整的圆周运动。（结果保留1位小数）

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (19分) 如图所示，在一倾角为370的绝缘斜面下端O，固定有垂直于斜面的绝缘挡板。斜面ON段粗糙，长度s=0.02m，NM段光滑，长度L=0.5m。在斜面的所在区域有竖直向下的匀强电场，场强为2×lo5 N/C。有一小滑块质量为2×10－3 kg，带正电，电量为 1×l0－7C，小滑块与ON段表面的动摩擦因数为0.75。将小滑块从M点由静止释放，在运动过程中没有电量损失，与挡板相碰后原速返回。已知，，g取 l0m/s2．求：

    (1)小滑块第一次过N点的速度大小；
    (2)小滑块最后停在距离挡板多远的位置；
    (3)小滑块在斜面上运动的总路程。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （20分）如图，光滑绝缘小平台距水平地面高H=0.80m,地面与竖直绝缘光滑圆形轨道在A点连接,A点距竖直墙壁s=0.60m,整个装置位于水平向右的匀强电场中。现将一质量m=0.1kg，电荷量q=10-3C的正电荷小球（可视为质点）从平台上端点N由静止释放,离开平台N后，恰好切入半径为R=0.4m的绝缘光滑圆形轨道，并沿轨道运动到P点射出。图中O点是圆轨道的圆心，BC分别是原先轨道的最低和最高点，AO、BO间夹角为53°。(取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求：

    （１）电场强度E的大小；
    （２）小球到A点的速度大小和方向；
    （３）小球对轨道最大压力。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个带电量相等的正电荷，a、b是AB连线上的两点，其中Aa＝Bb＝L／4，O为AB连线的中点，一质量为m带电量为+q的小滑块（可以看作质点）以初动能E从a点出发，沿直线AB向b点运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍（n>l），到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点，求：

    （1）小滑块与水平面间的动摩擦因数；
    （2）O、b两点间的电势差；
    （3）小滑块运动的总路程。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (19分)如图所示，足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧，一个质量、电量的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不栓接。某一瞬间释放弹簧弹出小球，小球从水平台右端A点飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高B点，并沿轨道滑下。已知AB的竖直高度，倾斜轨道与水平方向夹角为、倾斜轨道长为，带电小球与倾斜轨道的动摩擦因数。倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与光滑竖直圆轨道相连，在C点没有能量损失，所有轨道都绝缘，运动过程小球的电量保持不变。只有过山车模型的竖直圆轨道处在范围足够大竖直向下的匀强电场中，场强。（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：

    （1）被释放前弹簧的弹性势能？
    （2）要使小球不离开轨道（水平轨道足够长），竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？
    （3）如果竖直圆弧轨道的半径，小球进入轨道后可以有多少次通过竖直圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点P？

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