【題目】如圖所示，小車(chē)M處在光滑水平面上，其上表面粗糙，靠在（不粘連）半徑為R=0.2m的光滑固定圓弧軌道右側(cè)，一質(zhì)量m=1 kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)正上方H=3m處自由下落經(jīng)圓弧軌道底端B滑上等高的小車(chē)表面。滑塊在小車(chē)上最終未離開(kāi)。已知小車(chē)質(zhì)量M=3kg，滑塊與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。（取g=10 m/s2），求：

（1）滑塊通過(guò)A點(diǎn)時(shí)滑塊受到的彈力大小和方向

（2）小車(chē)M的最小長(zhǎng)度

【答案】(1)，方向水平向右；(2)l=12m

【解析】

（1）由機(jī)械能守恒解得滑塊滑到A時(shí)的速度，由牛頓第二定律解得滑塊通過(guò)A點(diǎn)時(shí)滑塊受到的彈力大小，并由合力提供向心力判得方向；

（2）由機(jī)械能守恒解得滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度，由由動(dòng)量守恒解得二者的共同速度，由功能關(guān)系解得小車(chē)的最小長(zhǎng)度。

（1）物塊運(yùn)動(dòng)到A，由機(jī)械能守恒,解得：，在A點(diǎn)由牛頓第二定律，滑塊受到的彈力：，方向水平向右 ;

（2）由機(jī)械能守恒: ，解得：，此后物塊滑到車(chē)上，二者由于相互的摩擦力運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化，滑塊在小車(chē)上最終未離開(kāi)，故二者最終達(dá)到共速；但由于水平方向?qū)Χ哒w而言，不受外力，故整體水平方向動(dòng)量守恒

故有：

解得二者的共同速度為：

從物塊滑上小車(chē)到二者共速，在該過(guò)程中

由能量守恒定律可得：

當(dāng)滑塊恰滑到小車(chē)末端時(shí)，小車(chē)的長(zhǎng)度最小

解得小車(chē)M的最小長(zhǎng)度：。

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】實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材來(lái)測(cè)定電阻R的阻值：

A．待測(cè)電阻R（阻值約10 kΩ）

B．滑動(dòng)變阻器R1（0～1 kΩ）

C．電阻箱R0（最大阻值99999.9 Ω）

D．靈敏電流計(jì)G（500 μA，內(nèi)阻不可忽略）

E．電壓表V（3V，內(nèi)阻約3 kΩ）

F．直流電源E（3V，內(nèi)阻不計(jì)）

G．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干

（1）甲同學(xué)用圖a所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①請(qǐng)?jiān)趫Db中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，完成實(shí)物電路的連接________；

②先將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭移到__________（填“左”或“右”）端，再接通開(kāi)關(guān)S；保持S2斷開(kāi)，閉合S1，調(diào)節(jié)R1使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)至某一位置，并記下電流I1；

③斷開(kāi)S1，保持R1不變，調(diào)整電阻箱R0阻值在10kΩ左右，再閉合S2，調(diào)節(jié)R0阻值使得電流計(jì)讀數(shù)為__________時(shí)，R0的讀數(shù)即為電阻的阻值。

（2） 乙同學(xué)查得該靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻為Rg，采用圖c進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，改變電阻箱電阻R0的值，讀出電流計(jì)相應(yīng)的電流I，由測(cè)得的數(shù)據(jù)作出－R0圖象如圖d所示，圖線(xiàn)縱軸截距為m，斜率為k，則待測(cè)電阻R的阻值為__________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在相同的時(shí)間內(nèi)，某正弦交變電流通過(guò)一阻值為100 Ω的電阻產(chǎn)生的熱量，與一電流3 A的直流電通過(guò)同一阻值的電阻產(chǎn)生的熱量相等，則(　　)

A. 此交變電流的有效值為3 A，最大值為3A

B. 此交變電流的有效值為3A，最大值為6 A

C. 電阻兩端的交流電壓的有效值為300 V，最大值不確定

D. 電阻兩端的交流電壓的有效值為300V，最大值為600 V

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】邊長(zhǎng)為l的正方形閉合線(xiàn)框abcd，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以角速度ω繞cd從圖示位置開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁場(chǎng)垂直，線(xiàn)框總電阻為R，一理想電壓表接在線(xiàn)框的c、d兩點(diǎn)之間，下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 線(xiàn)框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為

B. 線(xiàn)框轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Bl2ω

C. 線(xiàn)框轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中通過(guò)線(xiàn)框?qū)Ь�(xiàn)橫截面的電荷量為

D. 電壓表的示數(shù)為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，光滑斜面PMNQ的傾角為θ，斜面上放置一矩形導(dǎo)體線(xiàn)框abcd，其中ab邊長(zhǎng)為l1，bc邊長(zhǎng)為l2，線(xiàn)框質(zhì)量為m、電阻為R，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于斜面向上，ef為磁場(chǎng)的邊界，且ef∥MN。線(xiàn)框在恒力F作用下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，其ab邊始終保持與底邊MN平行，F沿斜面向上且與斜面平行。已知線(xiàn)框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，則下列判斷正確的是

A. 線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度為

B. 線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為

C. 線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)有a→d→c→b→a方向的感應(yīng)電流

D. 線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為(F－mgsinθ)l2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為多量程多用電表的示意圖。

（1）測(cè)量某電阻時(shí)，用歐姆擋“×100”擋時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小，他應(yīng)該換用歐姆擋________擋（填“×10”或“×1 k”），換擋后在測(cè)量前要先進(jìn)行________；若接通3、4時(shí)分別對(duì)應(yīng)“×10”、“×100”擋，則E' =_______ E。

（2）表頭G的標(biāo)記值為10 mA、10 Ω，據(jù)此改裝的多用表測(cè)電流時(shí)的讀數(shù)總比標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)偏大，則表頭G內(nèi)阻的真實(shí)值_______（填“大于”或“小于”）10 Ω。

（3）現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材：

A．多用表表頭G，標(biāo)記值為10 mA、10 Ω；

B．電阻箱R（0～999.9 Ω）；

C．滑動(dòng)變阻器R1(0～200 Ω，額定電流1 A)；

D．滑動(dòng)變阻器R2(0～2 kΩ，額定電流1 A)；

E．直流電源E1(電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，內(nèi)阻很小)；

F．直流電源E2(電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)阻很小)；

G．開(kāi)關(guān)S1、S2，導(dǎo)線(xiàn)若干

請(qǐng)?jiān)谒o的方框中，用上述器材設(shè)計(jì)一個(gè)用半偏法較準(zhǔn)確地測(cè)量表頭G內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，并在電路圖中標(biāo)明所選擇器材的物理量符號(hào)____________________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩豎直虛線(xiàn)間距為L，之間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。自該區(qū)域的A點(diǎn)將質(zhì)量為m、電荷量分別為q和－q(q>0)的帶電小球M、N先后以相同的初速度沿水平方向射出。小球進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，并從該區(qū)域的右邊界離開(kāi)。已知N離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的位置與A點(diǎn)在同一高度；M剛離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能的8倍。不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。已知A點(diǎn)到左邊界的距離也為L。

（1）求該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大�。�

（2）求小球射出的初速度大��；

（3）要使小球M、N離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的位置之間的距離不超過(guò)L，僅改變兩小球的相同射出速度，求射出速度需滿(mǎn)足的條件。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖（a）所示，理想變壓器的原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為4:1，RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表。原線(xiàn)圈所接電壓u隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化，如圖（b）所示。下列說(shuō)法正確的是

A．變壓器輸入、輸出功率之比為4:1

B．變壓器原、副線(xiàn)圈中的電流強(qiáng)度之比為1:4

C．u隨t變化的規(guī)律為u=51sin（50πt）（國(guó)際單位制）

D．若熱敏電阻RT的溫度升高，則電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度L=0.4m，一端連接R=1Ω的電阻。導(dǎo)線(xiàn)所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)。在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度v=5m/s。求：

（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I；

（2）拉力F的大小；

（3）若將MN換為電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒，其他條件不變，求導(dǎo)體棒兩端的電壓U。

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