【題目】如圖所示為一種叫“控子”的游戲：讓小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，游戲者通過(guò)控制BC段上的可控區(qū)域的長(zhǎng)度，讓滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，滑塊自由落入洞D中即為成功。已知軌道AB、BC可視為斜面，AB長(zhǎng)25 cm，BC長(zhǎng)1 m，CD高20 cm，滑塊在AB段加速下滑時(shí)加速度大小為a1＝2 m/s2，在BC段非可控區(qū)域加速下滑時(shí)加速度大小為a2＝1 m/s2，在可控區(qū)域減速時(shí)的加速度大小為a3＝3 m/s2，滑塊在B點(diǎn)、可控點(diǎn)前后速度大小不變，g＝10 m/s2，求游戲成功時(shí)：

(1)可控區(qū)域的長(zhǎng)度L；

(2)滑塊從A到洞D所經(jīng)歷的時(shí)間t。

【答案】（1）0.375m；（2）1.7s

【解析】（1）小球進(jìn)入管口C端時(shí)它與圓管上管壁有大小為F=2.5mg的相互作用力，故小球受到的向心力為F向=2.5mg+mg=3.5mg=35N。

（2）壓縮彈簧過(guò)程中速度最大時(shí)，合力為零。 設(shè)滑塊離D端的距離為x0， kx0＝mg 解得x0＝mg/k=0.1m

由機(jī)械能守恒定律有mg（r＋x0）+ mv＝Ekm＋Ep

得Ekm=mg（r＋x0）＋m－Ep =3+3.5-0.5 =6（J）

（3）在C點(diǎn)，由 得（m/s）2

滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程，由動(dòng)能定理得 mg·h－μmgs＝m 解得BC間距離s=0.5m

小球與彈簧作用后返回C處動(dòng)能不變，小滑塊的動(dòng)能最終消耗在與BC水平面相互作用的過(guò)程中。

設(shè)物塊在BC上的運(yùn)動(dòng)路程為sˊ，由動(dòng)能定理有 0-m=－μmgsˊ 解得sˊ=0.7m

故最終小滑塊距離B為0.7-0.5m=0.2m處停下。（或距離C端0.3m）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在平直的公路上，一輛摩托車從靜止出發(fā)追趕正前方400m處正以v0=10m/s的速度勻速前進(jìn)的卡車，若摩托車的最大速度為20m/s，勻加速的加速度為0.25m/s2 ， 求：
（1）摩托車從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最大速度所用時(shí)間？
（2）摩托車從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最大速度所運(yùn)動(dòng)的距離？
（3）摩托車追上卡車的時(shí)間要多長(zhǎng)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向作直線運(yùn)動(dòng)，t=0 時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過(guò)公路旁的同一個(gè)路標(biāo)． 在描述兩車運(yùn)動(dòng)的 v﹣t 圖中（如圖），直線 a、b 分別描述了甲乙兩車在 0﹣20s 的運(yùn)動(dòng)情況．關(guān)于 兩車之間的位置關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.在 0﹣10 s 內(nèi)兩車逐漸靠近
B.在 10﹣20 s 內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離
C.在 t=20 s 時(shí)兩車在公路上相遇
D.在 0﹣20 s 內(nèi)兩車的位移相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量m=1.1kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）用細(xì)繩拴住，放在水平傳送帶的右端，物體和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，傳送帶的長(zhǎng)度L=5m，當(dāng)傳送帶以v=5m/s的速度做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩與水平方向的夾角θ=37°．已知：g=l0m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）傳送帶穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)繩子的拉力T；
（2）某時(shí)刻剪斷繩子，求物體運(yùn)動(dòng)至傳送帶最左端所用時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】示波器的示意圖如圖所示，金屬絲發(fā)射出來(lái)的電子被加速后從金屬板的小孔穿出，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后沿直線前進(jìn)，最后打在熒光屏上。設(shè)加速電壓U1＝1640 V，偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)l＝4m，偏轉(zhuǎn)極板間距d＝1cm，當(dāng)電子加速后從兩金屬板的中央沿極板平行方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。求：

(1)偏轉(zhuǎn)電壓U2為多大時(shí)，電子束的偏移量最大？

(2)如果偏轉(zhuǎn)極板右端到熒光屏的距離L＝20cm，則電子束最大偏轉(zhuǎn)距離為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（11分）如圖所示，有一質(zhì)子經(jīng)電壓為U0的加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入兩板長(zhǎng)為L(zhǎng)、間距為d、板間電壓為U的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，若質(zhì)子從兩板正中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，求：

（1）質(zhì)子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度大��；

（2）質(zhì)子穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移；

（3）若L=d，U=2U0,則質(zhì)子穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角是多少。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的論述中，正確的是

A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力可能為零

B.物體不受外力時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡可能是直線也可能是曲線

C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度一定時(shí)刻變化

D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其所受的合外力方向與速度方向可能一致

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是某同學(xué)探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置。已知重力加速度為g，不計(jì)滑輪摩擦阻力，該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．將長(zhǎng)木板傾斜放置，小車放在長(zhǎng)木板上，長(zhǎng)木板旁放置兩個(gè)光電門(mén)A和B，砂桶通過(guò)滑輪與小車相連。

b．調(diào)整長(zhǎng)木板傾角，使得小車恰好能在細(xì)繩的拉力作用下勻速下滑，測(cè)得砂和砂桶的總質(zhì)量為m

c．某時(shí)刻剪斷細(xì)繩，小車由靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)

d．測(cè)得擋光片通過(guò)光電門(mén)A的時(shí)間為Δt1，通過(guò)光電門(mén)B的時(shí)間為Δt2，擋光片寬度為d，小車質(zhì)量為M，兩個(gè)光電門(mén)A和B之間的距離為L(zhǎng)

e．依據(jù)以上數(shù)據(jù)探究動(dòng)能定理

（1）根據(jù)以上步驟，你認(rèn)為以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程的表述正確的是________。

A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先剪斷細(xì)繩，后接通光電門(mén)

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車加速運(yùn)動(dòng)的合外力為F=Mg

C．實(shí)驗(yàn)過(guò)程不需要測(cè)出斜面的傾角

D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M

（2）小車經(jīng)過(guò)光電門(mén)A、B的瞬時(shí)速度為vB=________、vA=________。如果關(guān)系式___________在誤差允許范圍內(nèi)成立，就驗(yàn)證了動(dòng)能定理。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法中正確的是

A.物體只要存在加速度，物體的速度就增大

B.只要物體的加速度為正，物體的速度一定增大

C.物體的加速度增大，物體的速度的變化率可能越來(lái)越小

D.加速度在減小，物體的速度和位移可能都在增大

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同步練習(xí)冊(cè)答案