如圖16（a）所示，水平桌面的左端固定一個(gè)豎直放置的光滑圓弧軌道，其半徑R＝0．5m，圓弧軌道底端與水平桌面相切C點(diǎn)，桌面CD長(zhǎng)L＝1 m，高h(yuǎn)2＝0．5m，有質(zhì)量為m（m為末知）的小物塊從圓弧上A點(diǎn)由靜止釋放，A點(diǎn)距桌面的高度h1＝0．2m，小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道底端滑到桌面CD上，在桌面CD上運(yùn)動(dòng)時(shí)始終受到一個(gè)水平向右的恒力F作用，然后從D點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，最后落到水平地面上，設(shè)小物塊從D點(diǎn)飛落到的水平地面上的水平距離為x，如圖16（b）是－F的圖像，取重力加速度g＝10m／s2．

a
 

（1）試寫(xiě)出小物塊經(jīng)D點(diǎn)時(shí)的速度vD與x的關(guān)系表達(dá)式；

（2）小物體與水平桌面CD間動(dòng)摩擦因數(shù)μ是多大?

（3）若小物體與水平桌面CD間動(dòng)摩擦因數(shù)μ是從第（2）問(wèn)中的值開(kāi)始由C到D均勻減少，且在D點(diǎn)恰好減少為0，再將小物塊從A由靜止釋放，經(jīng)過(guò)D點(diǎn)滑出后的水平位移大小為1m，求此情況下的恒力F的大小?

解析：⑴物體從D滑出后做平拋運(yùn)動(dòng),則

  1分    1分   代入化簡(jiǎn)可得  或    1分

⑵由A→D全程動(dòng)能定理得

2分               代入整理得   2分   由圖可知 b =-0.3

代入計(jì)算可得 μ=0.35   1分

⑶由第（2）可知    1分   由乙圖可知 k=0.5

代入計(jì)算得 m =0.4kg   1分

由A→D全程動(dòng)能定理得

  2分   由題可知：x=1m    1分

由第（1）問(wèn)知       則代入計(jì)算得 F=1.9N    1分

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：

2008年 (廣東卷  物理)19．（16分）如圖16（a）所示，在光滑絕緣水平面的AB區(qū)域內(nèi)存在水平向左的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間的變化如圖16（b）所示。不帶電的絕緣小球P2靜止在O點(diǎn)。t=0時(shí)，帶正電的小球P1以速度v0從A點(diǎn)進(jìn)入AB區(qū)域。隨后與P2發(fā)生正碰后反彈，反彈速度是碰前的倍。P1的質(zhì)量為m1，帶電量為q，P2的質(zhì)量為m2=5m1，A、O間距為L(zhǎng)0，O、B間距為.已知，.

（1）求碰撞后小球P1向左運(yùn)動(dòng)的最大距離及所需時(shí)間。

（2）討論兩球能否在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

 

如圖16（a）所示，左為某同學(xué)設(shè)想的粒子速度選擇裝置，由水平轉(zhuǎn)軸及兩個(gè)薄盤(pán)N1、N2構(gòu)成，兩盤(pán)面平行且與轉(zhuǎn)軸垂直，相距為L(zhǎng)，盤(pán)上各開(kāi)一狹縫，兩狹縫夾角可調(diào)（如圖16（b））；右為水平放置的長(zhǎng)為d的感光板，板的正上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一小束速度不同、帶正電的粒子沿水平方向射入N1，能通過(guò)N2的粒子經(jīng)O點(diǎn)垂直進(jìn)入磁場(chǎng)。 O到感光板的距離為d/2，粒子電荷量為q,質(zhì)量為m,不計(jì)重力。

（1）若兩狹縫平行且盤(pán)靜止（如圖16（c）），某一粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后，豎直向下打在感光板中心點(diǎn)M上，求該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;

（2）若兩狹縫夾角為，盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖16（b）.要使穿過(guò)N1、N2的粒子均打到感光板P1P2連線上。試分析盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的取值范圍（設(shè)通過(guò)N1的所有粒子在盤(pán)轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間內(nèi)都能到達(dá)N2）。

 

 

 

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

研究小車勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖16（a）所示，其中斜面傾角可調(diào)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz。紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖16（b）所示，其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫(huà)出。

①部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A. 測(cè)量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶。

B. 接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開(kāi)小車。

C. 將小車�？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，小車尾部與紙帶相連。

D. 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在夾板上，讓紙帶穿過(guò)限位孔。

上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：_________________________（用字母填寫(xiě)）。

②圖16（b）中標(biāo)出的相信兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=_________s。

③計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小計(jì)算式為v5=_________。

④為了充分利用記錄數(shù)據(jù)，減小誤差，小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a=_________.

圖16（a)


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科目：高中物理 來(lái)源：2010年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試（廣東卷）理綜物理部分 題型：計(jì)算題

(18分)

如圖16（a）所示，左為某同學(xué)設(shè)想的粒子速度選擇裝置，由水平轉(zhuǎn)軸及兩個(gè)薄盤(pán)N1、N2構(gòu)成，兩盤(pán)面平行且與轉(zhuǎn)軸垂直，相距為L(zhǎng)，盤(pán)上各開(kāi)一狹縫，兩狹縫夾角  可調(diào)（如圖16（b））；右為水平放置的長(zhǎng)為d的感光板，板的正上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一小束速度不同、帶正電的粒子沿水平方向射入N1，能通過(guò)N2的粒子經(jīng)O點(diǎn)垂直進(jìn)入磁場(chǎng)。 O到感光板的距離為 ，粒子電荷量為q,質(zhì)量為m,不計(jì)重力。

（1）若兩狹縫平行且盤(pán)靜止（如圖16（c）），某一粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后，數(shù)值向下打在感光板中心點(diǎn)M上，求該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;

（2）若兩狹縫夾角為  ，盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖16（b）.要使穿過(guò)N1、N2的粒子均打到感光板P1、P2連線上，試分析盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的取值范圍（設(shè)通過(guò)N1的所有粒子在盤(pán)轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間內(nèi)都能到達(dá)N2）。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2010年高考試題（廣東卷）解析版 題型：計(jì)算題

 

如圖16（a）所示，左為某同學(xué)設(shè)想的粒子速度選擇裝置，由水平轉(zhuǎn)軸及兩個(gè)薄盤(pán)N1、N2構(gòu)成，兩盤(pán)面平行且與轉(zhuǎn)軸垂直，相距為L(zhǎng)，盤(pán)上各開(kāi)一狹縫，兩狹縫夾角可調(diào)（如圖16（b））；右為水平放置的長(zhǎng)為d的感光板，板的正上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一小束速度不同、帶正電的粒子沿水平方向射入N1，能通過(guò)N2的粒子經(jīng)O點(diǎn)垂直進(jìn)入磁場(chǎng)。 O到感光板的距離為d/2，粒子電荷量為q,質(zhì)量為m,不計(jì)重力。

（1）若兩狹縫平行且盤(pán)靜止（如圖16（c）），某一粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后，豎直向下打在感光板中心點(diǎn)M上，求該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;

（2）若兩狹縫夾角為 ，盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖16（b）.要使穿過(guò)N1、N2的粒子均打到感光板P1P2連線上。試分析盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的取值范圍（設(shè)通過(guò)N1的所有粒子在盤(pán)轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間內(nèi)都能到達(dá)N2）。

 

 

 

 

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