【題目】如圖所示，帶有圓管軌道的長(zhǎng)軌道水平固定，圓管軌道豎直(管內(nèi)直徑可以忽略)，底端分別與兩側(cè)的直軌道相切圓管軌道的半徑R=0.5m，P點(diǎn)左側(cè)軌道(包括圓管光滑右側(cè)軌道粗糙。質(zhì)量m=1kg的物塊A以v0=10m/s的速度滑入圓管，經(jīng)過(guò)豎直圓管軌道后與直軌道上P處?kù)o止的質(zhì)量M=2kg的物塊B發(fā)生碰撞(碰撞時(shí)間極短)，碰后物塊B在粗糙軌道上滑行18m后速度減小為零。已知物塊A、B與粗糙軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1，取重力加速度大小g=10m/s2，物塊A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)。求：

(1)物塊A滑過(guò)豎直圓管軌道最高點(diǎn)Q時(shí)受到管壁的彈力；

(2)最終物塊A靜止的位置到P點(diǎn)的距離。

【答案】（1）150N（2）2m

【解析】

（1）由機(jī)械能守恒定律可得Q點(diǎn)的速度，由牛頓第二定律可知物塊A滑過(guò)豎直圓管軌道最高點(diǎn)Q時(shí)受到管壁的彈力；（2）結(jié)合動(dòng)量守恒定律和動(dòng)能定理分析兩物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)運(yùn)動(dòng)公式求解最終物塊A靜止的位置到P點(diǎn)的距離。

（1）物塊A從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律可得：

物塊A在Q點(diǎn)時(shí)，設(shè)軌道對(duì)物塊A的彈力T向下，由牛頓第二定律可得：

解得T=150N，

則物塊A在Q點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)它的彈力大小為150N，方向豎直向下；

（2）由機(jī)械能守恒定律可知，物塊A與B碰前的速度為v0，物塊A與B碰撞過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律：

碰后物塊B做勻減速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：

解得v1=-2m/s，v2=6m/s

由機(jī)械能守恒定律可知，物塊A若能滑回Q點(diǎn)，其在P點(diǎn)反彈時(shí)的最小速度滿(mǎn)足：

則物塊A反彈后劃入圓管后又滑回P點(diǎn)，設(shè)最終位置到P點(diǎn)的距離為xA，

則：

解得最終物塊A靜止的位置到P點(diǎn)的距離xA=2m

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，汽車(chē)停在緩坡上，要求駕駛員在保證汽車(chē)不后退的前提下向上啟動(dòng)，這就是汽車(chē)駕駛中的“坡道起步”。駕駛員的正確操作是：變速桿掛人低速擋，徐徐踩下加速踏板，然后慢慢松開(kāi)離合器，同時(shí)松開(kāi)手剎，汽車(chē)慢慢啟動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是

A. 變速桿掛人低速擋，是為了增大汽車(chē)的輸出功率

B. 變速桿掛人低速擋，是為了能夠提供較大的牽引力

C. 徐徐踩下加速踏板，是為了讓牽引力對(duì)汽車(chē)做更多的功

D. 徐徐踩下加速踏板，是為了讓汽車(chē)的輸出功率保持為額定功率

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一內(nèi)阻不計(jì)的交流發(fā)電機(jī)輸出電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=100sin100πt(V)，下列判斷正確的是

A. 該交流發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速為50r/s

B. 若將該交流電壓加在阻值為100Ω的電阻兩端則該電阻在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為6×103J

C. 若發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速提高一倍，則輸出電壓的有效值為

D. 若將該交流電壓加在原副線(xiàn)圈匝數(shù)比為k的理想變壓器的原線(xiàn)圈兩端，則副線(xiàn)圈兩端的電壓的有效值V

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】雜技演員表演“水流星”，在長(zhǎng)為0.9m的細(xì)繩的一端，系一個(gè)與水的總質(zhì)量為m=0.5kg的盛水容器，以繩的另一端為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，若“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速率為3m/s，則下列說(shuō)法正確的是（g=10m/s2）

A. “水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，沒(méi)有水從容器中流出

B. “水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩的張力及容器底部受到的壓力均為零

C. “水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用

D. “水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力大小為5N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2016年我國(guó)成功發(fā)射首顆微重力實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星——實(shí)踐十號(hào)，可以達(dá)到10-6g的微重力水平（10-6g其實(shí)指的是加速度），躋身世界先進(jìn)行列。在太空中不是應(yīng)該引力提供向心力而完全失重嗎？微重力的來(lái)源之一是“引潮力”。引潮力較為復(fù)雜，簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)是由于衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)艙不能被看作質(zhì)點(diǎn)造成的，只有在衛(wèi)星的質(zhì)心位置引力才恰好等于向心力。假設(shè)衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)艙中各點(diǎn)繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度相同，請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷下列說(shuō)法中正確的是

A. 在衛(wèi)星質(zhì)心位置下方（靠近地心一側(cè)）的物體微重力方向向上（遠(yuǎn)離地心一側(cè)）

B. 在衛(wèi)星質(zhì)心位置上方的物體微重力方向向上

C. 處在衛(wèi)星質(zhì)心位置的物體所受合力為零

D. 在衛(wèi)星質(zhì)心位置上方的物體所受引力大于向心力

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【題目】如圖所示，在柱形容器中密閉有一定質(zhì)量的氣體，一光滑絕熱活塞(質(zhì)量不可忽略但厚度可忽略)將容器分為A、B兩部分離汽缸底部高為45cm處開(kāi)有一小孔，與U形水銀管相連，容器頂端有一閥門(mén)K。先將閥門(mén)打開(kāi)與大氣相通外界大氣壓p0=75cmHg，室溫t0=300K，穩(wěn)定后U形管兩邊水銀面的高度差△h=15cm，此時(shí)活塞離容器底部的高度L=50cm。閉合閥門(mén)，僅使容器內(nèi)A部分氣體的溫度降至240K，穩(wěn)定后U形管左右兩管水銀面相平。不計(jì)U形管內(nèi)氣體體積。求：

（1）U形管左、右兩管水銀面相平時(shí)，活塞離容器底部的高度；

（2）整個(gè)柱形容器的高度。

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【題目】如圖所示，在水平勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一豎直足夠長(zhǎng)固定絕緣桿MN，小球P套在桿上，已知P的質(zhì)量為m，電荷量為＋q，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，P與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.小球由靜止開(kāi)始下滑直到穩(wěn)定的過(guò)程中

A. 小球的加速度先減小后增大

B. 下滑加速度最大時(shí)速度

C. 下滑加速度為最大加速度一半時(shí)的速度可能是

D. 小球最終速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在xoy平面內(nèi)的坐標(biāo)原點(diǎn)處，有一個(gè)粒子源，某一時(shí)刻以同一速率v發(fā)射大量帶正電的同種粒子，速度方向均在xoy平面內(nèi)，且對(duì)稱(chēng)分布在x軸兩側(cè)的30°角的范圍內(nèi)。在直線(xiàn)x=a與x=2a之間包括邊界存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于xoy平面向外，已知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為2a。不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用力，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 最先進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

B. 最先進(jìn)入和最后進(jìn)入磁場(chǎng)中的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等

C. 最后從磁場(chǎng)中射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

D. 最后從磁場(chǎng)中射出的粒子出場(chǎng)的位置坐標(biāo)為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置兩塊金屬板MQ、NP水平距離為d,內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，半徑為R、內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的絕緣四分之一圓管AB固定在豎直平面內(nèi)，半徑0A沿水平方向，圓心O恰在MN的中點(diǎn)．一質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電，電荷量為q的小球從管口A點(diǎn)的正上方h=2R由靜止開(kāi)始自由下落，剛好無(wú)阻力進(jìn)入管內(nèi)，小球從B點(diǎn)穿出后沒(méi)有跟金屬板接觸，恰好通過(guò)B點(diǎn)正下方的C點(diǎn)．重力加速度為g，小球在C點(diǎn)處的加速度大小為,求：

(1) 兩塊金屬板之間的電勢(shì)差U；

(2) 小球在到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，半圓軌道對(duì)它作用力的大�。�

(3) 小球從B點(diǎn)計(jì)時(shí)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中，小球的動(dòng)能最小值多大。

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