【題目】如圖所示，一條不可伸長的輕繩長為R，一端懸于天花板上的O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）�，F(xiàn)有一個(gè)高為h，質(zhì)量為M的平板車P，在其左端放有一個(gè)質(zhì)量也為m的小物塊Q（可視為質(zhì)點(diǎn)），小物塊Q正好處在懸點(diǎn)O的正下方，系統(tǒng)靜止在光滑水平面地面上。今將小球拉至懸線與豎直方向成60角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)剛好與Q發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間極短，且無能量損失。已知Q離開平板車時(shí)的速度大小是平板車速度的兩倍，Q與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，M：m=4:1,重力加速度為g，求：

（1）小物塊Q離開平板車時(shí)速度為多大；

（2）平板車P的長度為多少；

【答案】（1） （2）

【解析】（1）設(shè)小球即將與物塊Q碰撞前的速度為v0，小球由初始位置擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中，由機(jī)械能守恒定律可得：mgR（1-cos60°）=mv02

解得：v0＝

設(shè)碰撞后小球速度為v1，物塊Q速度為v2，由于小球與物塊Q是彈性碰撞，所以碰撞過程滿足機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒，取向右為正方向，則得：

mv0=mv1+mv2
兩式聯(lián)立可得：v1=0，v2＝v0＝
即：速度交換，小球速度變?yōu)榱悖?/span>Q獲得速度v0．
設(shè)Q離開平板車時(shí)的速度大小為v，則平板車速度為v，物塊Q在小車上滑行的過程中，由動(dòng)量守恒定律可得：mv2＝mv+M×v
又 M：m=4：1
可得：v＝

（2）設(shè)平板車的長度為L，由題意可得物塊Q在小車上滑行時(shí)，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能，所以有：

可得：L＝

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈，A1、A2、A3都是規(guī)格相同的燈泡。實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)Sl瞬間，A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S3，A2逐漸變亮，而A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是

A. 圖甲中，A1的電阻與L1的直流電阻相等

B. 圖乙中，變阻器R的接人電阻與L2的直流電阻相等

C. 圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，Ai中的電流大于L1中的電流

D. 圖乙中，閉合S2瞬間，L2中的電流與變阻器R中的電流相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)的xoy坐標(biāo)系中，有一個(gè)邊界為圓形的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場方向垂直xoy平面向里，其邊界分別過原點(diǎn)O（0，0）、點(diǎn)P（L，0）和點(diǎn)Q（0， ），第一象限內(nèi)同時(shí)還存在一個(gè)豎直方向的勻強(qiáng)電場，一比荷為k的帶電小球以某一初速度平行y軸正方向從P點(diǎn)射入磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從Q點(diǎn)離開磁場，重力加速度為g，求

（1）勻強(qiáng)電場的方向和場強(qiáng)E的大小；

（2）小球在磁場中運(yùn)動(dòng)的速率和時(shí)間t；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理興趣小組利用如圖（a）所示的裝置來測量物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①把“”型木塊放在光滑水平面上，木塊表面AB、BC粗糙程度相同；

②木塊右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器，（當(dāng)力傳感器受水平壓力時(shí)，其示數(shù)為正值；當(dāng)力傳感器受到水平拉力時(shí)，其示數(shù)為負(fù)值）；

③一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從C點(diǎn)由靜止開始下滑，運(yùn)動(dòng)過程中，傳感器記錄到的力與時(shí)間的關(guān)系如圖b所示（物體經(jīng)過B時(shí)的速率不變）

回答下列問題：

（1）為了測出滑塊與“”型木塊的動(dòng)摩擦因數(shù)，需要測量或已知哪些物理量___________。

A、BC的長度

B、斜面BC的傾角θ

C、圖b中F1的大小

D、圖b中F2的大小

E、AB的長度

（2）若已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)得到（1）中所需物理量，滑塊與“”型木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=___________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】表格中所列數(shù)據(jù)是測量小燈泡U﹣I關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

U（V）

0.0

0.2

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

I（A）

0.000

0.050

0.100

0.150

0.180

0.195

0.205

0.215

（1）分析表內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)電路圖是圖中的_____（選填“甲”或“乙”）．

（2）請(qǐng)?jiān)趫D丙所示的方格紙內(nèi)畫出小燈泡的U﹣I曲線_________；分析曲線可知小燈泡的電阻隨I變大而_____（選填“變大”、“變小”或“不變）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的豎直光滑圓軌道與光滑水平軌道相切，質(zhì)量均為m的小球A、B用輕桿連接，置于圓軌道上，A位于圓心O的正下方，B與O點(diǎn)等高某時(shí)刻將它們由靜止釋放，最終在水平面上運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是

A. 下滑過程中重力對(duì)B做功的功率一直增大

B. 當(dāng)B滑到圓軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度為

C. 整個(gè)過程中輕桿對(duì)A做的功為mgR

D. 下滑過程中B的機(jī)械能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某探究小組為了研究用“半偏法”測電阻和改裝電表，先用“半偏法”測量程為150μA的電流表A的內(nèi)阻，后將電流表A改裝成電壓表

(1)某同學(xué)首先采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路測量該電流表A的內(nèi)阻Rg，圖中R0為滑動(dòng)變阻器、R為電阻箱。他按電路圖連接好電路，將R0的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S1后，他應(yīng)該正確操作的步驟是_____(選出下列必要的步驟，并將其序號(hào)排序)

A.記下R的阻值

B.調(diào)節(jié)R0的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度

C.閉合S2，調(diào)節(jié)R0和R的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半

D.閉合S2，保持R0不變，調(diào)節(jié)R的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半

(2)如果按正確操作步驟測得電阻箱R的阻值為100Ω，則安培表的內(nèi)阻Rg=____Ω；與電流表內(nèi)阻的真實(shí)值Rg′相比，Rg _____Rg′(填“>”、“=”或“<”)

(3)將上述電流表A改裝成量程為3V的電壓表，則需將電流表與阻值為___Ω的電阻串聯(lián)。用它來測量電壓時(shí)，表盤指針位置如圖乙所示，此時(shí)電壓表的讀數(shù)大小為______V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，水平地面上方有一底部帶有小孔的絕緣彈性豎直擋板，擋板高h=9m，與擋板等高處有一水平放置的籃筐，筐口的中心離擋板s=3m，擋板的左側(cè)以及擋板上端與筐口的連線上方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=lT，質(zhì)量m=l×l0－3kg、電荷量q= -1×10－3C、直徑略小于小孔寬度的帶電小球（視為質(zhì)點(diǎn)），以某一速度水平射入場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若小球與擋板相碰會(huì)以原速率彈回，且碰撞時(shí)間不計(jì)，碰撞時(shí)電荷量不變，小球最后都能從筐口的中心處落入筐中，g=l0m/s2，求： ．

（1）電場強(qiáng)度的大小與方向：

（2）小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及最大半徑

（3）小球運(yùn)動(dòng)的最小速率；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】形狀如圖所示的一塊玻璃磚，截面由四分之一圓面OAC和一直角三角形OAB組成，圓面的半徑為R，圓心為O，∠ABO = 30°，該玻璃的折射率為 。一條與BC成30°角的光線，正對(duì)A點(diǎn)入射到玻璃磚表面。試確定光線從玻璃磚中射出的方向，并完成光路圖（對(duì)同一面上的二次反射不予考慮）。

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