17．如圖所示，M=2kg的小車靜止在光滑的水平面上，車面上AB段是長L=lm的粗糙平面，BC部分是半徑R=0.4m的光滑$\frac{1}{4}$圓弧軌道．今有一質(zhì)量m=lkg的金屬塊靜止在車面的A端，金屬塊與AB面的動摩擦因數(shù)μ=0.3，若給A施加一水平向右、大小為I=5N•s的瞬間沖量，求小車能獲得的最大速度．（g取10m/s2）

分析 由動量守恒定律及能量關(guān)系可分析小球能否沖上圓弧部分，則可得出金屬塊回到B點(diǎn)時(shí)小車獲得的速度最大；
由動量守恒及功能關(guān)系可求得小車獲得的最大值．

解答 解：設(shè)金屬塊滑到B點(diǎn)時(shí)，與小車有相同速度，設(shè)是v，則有
mv0=（m+M）v
代入數(shù)據(jù)解得：v=$\frac{5}{3}$m/s
可知$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{1}{2}$（m+M）v2＞μmgL
所以金屬塊能沖上小車的圓弧部分．當(dāng)它回到B點(diǎn)時(shí)，小車獲得的速度最大．
設(shè)金屬塊從圓弧回到B點(diǎn)時(shí)的速度為v1，此時(shí)小車的速度最大為v2，取向右為正方向
對金屬塊I=mv0
解得：v0=5m/s；
對金屬塊與小車組成的系統(tǒng)
mv0=Mv2-mv1
μmgL=$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{1}{2}$mv12-$\frac{1}{2}$Mv22
解得：v2=3m/s；
所以小車能獲得的最大速度v2=3m/s；
答：小車能獲得的最大速度為3m/s．

點(diǎn)評 本題考查動量守恒定律及功能關(guān)系的綜合應(yīng)用，要注意判斷滑塊到達(dá)何位置時(shí)小車具有最大速度；同時(shí)明確機(jī)械能的減小量等于摩擦力與相對位移之間的乘積．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖所示，兩根相同的平行金屬直軌道豎直放置，上端用導(dǎo)線接一定值電阻，下端固定在水平絕緣底座上．底座中央固定一根彈簧，金屬直桿ab通過金屬滑環(huán)套在軌道上．在MNPQ之間分布著垂直軌道面向里的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)用力壓桿使彈簧處于壓縮狀態(tài)，撤力后桿被彈起，脫離彈簧后進(jìn)入磁場，穿過PQ后繼續(xù)上升，然后再返回磁場，并能從邊界MN穿出，此后不再進(jìn)入磁場．桿ab與軌道的摩擦力大小恒等于桿重力的$\frac{5}{13}$倍．已知桿向上運(yùn)動時(shí)，剛穿過PQ時(shí)的速度是剛穿過MN時(shí)速度的一半，桿從PQ上升的最大高度（未超過軌道上端）是磁場高度的n倍；桿向下運(yùn)動時(shí)，一進(jìn)入磁場立即做勻速直線運(yùn)動．除定值電阻外不計(jì)其它一切電阻，已知重力加速度為g．求：
（1）桿向上穿過PQ時(shí)的速度與返回PQ時(shí)的速度大小之比v1：v2；
（2）桿向上、向下兩次穿越磁場的過程中產(chǎn)生的電熱之比Q1：Q2．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．有一腰長是16cm的等腰直角三棱鏡，為了測定它的折射率，先把三棱鏡的一個(gè)端面放在鋪好白紙的桌面上，用鉛筆畫出它的輪廓線AOB，如圖所示，從OB上的C點(diǎn)觀察A棱，由插針法確定射入眼中光線的反向延長線交AO于D，測得OC=12cm，OD=9cm．作出光路圖并求此三棱鏡的折射率．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖所示，半徑為R，內(nèi)徑很小的光滑半圓管道豎直放置，質(zhì)量為m的小球以某一速度進(jìn)入管內(nèi)，小球通過最高點(diǎn)P時(shí)，對管壁的壓力為0.5mg，小球落地到P點(diǎn)的水平距離可能為（　�。�
A．$\sqrt{2}$RB．$\sqrt{3}$RC．2RD．$\sqrt{6}$R

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．太陽能是由太陽內(nèi)部熱核反應(yīng)所釋放出的光能、熱能及輻射能量所組成．它每年輻射到地球上的能量達(dá)1813億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于全世界年需要能量總和的5000倍，是地球上最大的能源．太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng)方程為${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n，若已知${\;}_{1}^{2}$H的質(zhì)量為m1，${\;}_{1}^{2}$H的質(zhì)量為m2，${\;}_{2}^{4}$H的質(zhì)量為m3，中子質(zhì)量為m4，下列說法正確的是（　�。�
A．${\;}_{1}^{2}$H和${\;}_{1}^{3}$H是兩種不同元素的原子核
B．${\;}_{1}^{2}$H和${\;}_{1}^{3}$H在常溫下就能夠發(fā)生反應(yīng)
C．這個(gè)反應(yīng)釋放核能為△E=（m1+m2-m3-m4）c2
D．這個(gè)反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為△m=m1+m2-m3

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．實(shí)際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)．現(xiàn)在要測量實(shí)際電流表G1的內(nèi)阻r1．供選擇的儀器如下：
A．待測電流表G1（0-5mA，內(nèi)阻約300Ω）
B．電流表G2，（0-10mA，內(nèi)阻約100Ω）
C．電壓表V2（量程15V）
D．定值電阻R1（300Ω）
E．定值電阻R2（10Ω）
F．滑動變阻器R3（0-500Ω）
G..直流電源（E=3V）
H．開關(guān)S及導(dǎo)線若干
①請選擇合適的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并把電路圖畫出（圖中表明所選器材）．
②根據(jù)測量的物理量，寫出電流表G1內(nèi)阻的表達(dá)式r1=$\frac{{（I}_{2}{-I}_{1}{）R}_{1}}{{I}_{1}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．我國科學(xué)家經(jīng)過艱苦努力，率先建成了世界上第一個(gè)全超導(dǎo)托克馬克試驗(yàn)裝置并調(diào)試成功．這種裝置被稱為“人造太陽“，它能夠承受上億攝氏度高溫且能夠控制等離子態(tài)的核子發(fā)生聚變并穩(wěn)定持續(xù)的輸出能量，就像太陽一樣為人類提供無限清潔能源．在該裝置內(nèi)發(fā)生的核反應(yīng)方程是${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+X，其中粒子X的符號是${\;}_{0}^{1}n$．己知${\;}_{1}^{2}$H的質(zhì)量是ml，${\;}_{1}^{3}$H的質(zhì)量是m2，${\;}_{2}^{4}$He的質(zhì)量是m3，X的質(zhì)量是m4，光速是c，則發(fā)生一次上述聚變反應(yīng)所釋放的核能表達(dá)式為$（{m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}-{m}_{4}）{c}^{2}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，圖中RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，電壓表和電流表可視為理想電表，燈泡L1、L2均正常發(fā)光，則下列說法中正確的是（　�。�
A．副線圈輸出電壓的頻率為5Hz
B．電壓表的讀數(shù)為31V
C．當(dāng)熱敏電阻的溫度升高時(shí)，則電流表讀數(shù)將變大
D．當(dāng)熱敏電阻的溫度降低時(shí)，則L1將變亮、L2將變暗

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．在“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮筋的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩另一端系著繩套B、C（用來連接彈簧測力計(jì)）．其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．
①在實(shí)驗(yàn)中，如果只將細(xì)繩換成橡皮筋，其它步驟沒有改變，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會（填“會”或“不會”）發(fā)生變化．
②本實(shí)驗(yàn)采用的研究方法是C
A．理想實(shí)驗(yàn)法   B．控制變量法   C．等效替代法   D．建立物理模型法．

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