【题目】如图所示，一轨道由半径为2m的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度可以调节的水平直轨道BC在B点平滑连接而成。现有一质量为0.2kg的小球从A点无初速度释放，经过圆弧上的B点时，传感器测得轨道所受压力大小为3.6N，小球经过BC段所受阻力为其重力的0.2倍，然后从C点水平飞离轨道，落到水平面上的P点，P、C两点间的高度差为3.2m。小球运动过程中可以视为质点，且不计空气阻力。
（1）求小球运动至B点的速度大小以及小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功；
（2）为使小球落点P与B点的水平距离最大，求BC段的长度；
（3）小球落到P点后弹起，与地面多次碰撞后静止。假设小球每次碰撞机械能损失75%，碰撞前后速度方向与地面的夹角相等。求小球从C点飞出后静止所需的时间。
【答案】（1）2.4J（2）3.36m（3）2.4s
【解析】
（1）小球在B点受到的重力与支持力的合力提供向心力，则有：
解得：
A至B过程中，由动能定理：
，解得：
；
（2）B至C过程中，由动能定理：
B至P的水平距离为：
当
时P至B的水平距离最大，最大距离为：
；
（3）C至P的时间为：
，由于小球每次碰撞机械能损失
，由
，则碰撞后的速度为碰撞前速度的
，碰撞前后速度方向与地面的夹角相等，则碰撞后竖直方向的分速度为碰撞前竖直方向分速度的，所以第一次碰撞后上升到最高点的时间等于从C点到落地的时间的，所以：
第一次反弹至落地时间为：
第二次反弹至落地时间为：
第三次反弹至落地时间为：
……
第n次反弹至落地时间为：
由数学归纳法分可得总时间为：
。
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，半径为R的圆形匀强磁场区域Ⅰ与x轴相切于坐标系的原点O，磁感应强度为
，方向垂直于纸面向外，磁场区域Ⅰ右侧有一长方体加速管，加速管底面宽度为2R，轴线与x轴平行且过磁场区域Ⅰ的圆心，左侧的电势比右侧高.在加速管出口正下方距离D点为R处放置一宽度为d=3R的荧光屏EF，荧光屏与竖直方向成θ=60°角，加速管右侧存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场区域Ⅱ，磁感应强度为
.在0点处有一个粒子源，能沿纸面向y>0的各个方向均匀地发射大量质量为m带电荷量为q且速率相同的粒子，其中沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能沿轴线O2O3进入长方形加速管并垂直打在荧光屏上，(不计粒子重力及其相互作用).
(1)求粒子刚进入加速管时的速度n的大小和加速电压U；
(2)求荧光屏上被粒子打中的区域长度Δl；
(3)若要让从加速管BO3区域出来的粒子全部打中荧光屏，磁场Ⅱ的磁感应强度
大小应满足什么条件?
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示电路中，电源电动势E恒定，内阻r＝1 Ω，定值电阻R3＝5 Ω.当开关K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等．则以下说法中正确的是（ ）
A. 电阻R1、R2可能分别为4Ω、5Ω
B. 电阻R1、R2可能分别为3Ω、6Ω
C. 开关K断开时电压表的示数一定小于K闭合时的示数
D. 开关K断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于6 Ω
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，可看成质点的A物体叠放在上表面光滑的B物体上，一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动，与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后B、C的速度相同，B、C的上表面相平且B、C不粘连，A滑上C后恰好能到达C板的右端．已知A、B质量相等，C的质量为A的质量的2倍，木板C长为L，重力加速度为g．求：
（1）B、C碰撞过程中，损失的机械能
；
（2）A运动到C的右端时的速度v；
（3）A物体与木板C上表面间的动摩擦因数μ。
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【题目】某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为L= mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为D= mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为R= Ω。
（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）； 电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）； 电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）；
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S 、导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在右框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。
（5）根据你设计的测量电路，在右图中用实线连接好电路。
（6）圆柱体材料的电阻率表达式为ρ＝ 。（用所测量的量字母表达）
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【题目】电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路。当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态。现将开关S断开，则以下判断正确的是（ ）
A. 液滴仍保持静止状态
B. 液滴将向上运动
C. 电容器上的带电量将减为零
D. 电容器上的带电量将增大
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，在倾角为θ=30°的斜面上，固定一宽L=0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R．电源电动势E=12 V，内阻r=1 Ω，一质量m=20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B=0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中，金属棒的电阻R1=1 Ω（导轨电阻不计）．金属导轨是光滑的，要保持金属棒在导轨上静止，取g=10 m/s2，求：
（1）金属棒所受到的安培力的大小；
（2）通过金属棒的电流的大小；
（3）滑动变阻器R接入电路中的阻值．
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，电源电动势、内电阻、
、
均未知，当a、b间接入电阻
＝10
时，电流表示数为
；当接入电阻
时，电流表示数为
。当a、b间接入电阻
＝118时，电流表示数为多少？
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【题目】如图所示，主动轮M通过皮带带动从动轮N做匀速转动，a是M轮上距轴O1的距离等于M轮半径一半的点，b、c分别是N轮和M轮轮缘上的点，已知在皮带不打滑的情况下，N轮的转速是M轮的3倍，下列说法不正确的是（ ）
A. a、b两点的角速度之比为3：1B. a、b两点的线速度之比为1：2
C. b、c两点的周期之比为1：3D. a、c两点的线速度之比为1：2
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