【題目】如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過長(zhǎng)L=0．5m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞0軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個(gè)豎直向上的初速度v0=4m/s。

（1）若鎖定滑塊，求小球通過最高點(diǎn)P時(shí)對(duì)輕桿的作用力大小和方向；

（2）若解除對(duì)滑塊的鎖定，求小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

（3）在滿足（2）的條件下，求小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置點(diǎn)與小球起始位置點(diǎn)間的距離．

【答案】（1）2N（2）2m/s（3）

【解析】（1）設(shè)小球能通過最高點(diǎn)，且此時(shí)的速度為，在上升過程中，因只有重力做功，小球的機(jī)械能守恒。則

①

②

設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，輕桿對(duì)小球的作用力為F，方向向下，則③

由②③式，得④

由牛頓第三定律可知，小球?qū)p桿的作用力大小為，方向豎直向上。

（2）解除鎖定后，設(shè)小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度為，此時(shí)滑塊的速度為V。在上升過程中，因系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，水平方向的動(dòng)量守恒。以水平向右的方向?yàn)檎较�，�?/span>

⑤

在上升過程中，因只有重力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則

⑥

由⑤⑥式，得⑦

（3）設(shè)小球擊中滑塊右側(cè)軌道的位置點(diǎn)與小球起始位置點(diǎn)間的距離為，滑塊向左移動(dòng)的距離為，任意時(shí)刻小球的水平速度大小為，滑塊的速度大小為。由系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒，得⑧

將⑧式兩邊同乘以，得⑨

因⑨式對(duì)任意時(shí)刻附近的微小間隔都成立，累積相加后，有⑩

又

由⑩式得

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】模塊機(jī)器人由傳感器、________和________三個(gè)模塊組成，相當(dāng)于人的感覺器官、大腦和肌肉．

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【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。

①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)_________和________之間某時(shí)刻開始減速。

②物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a，若用來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值__________（填“偏大”或“偏小”）。

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【題目】2016年9月15日，中國(guó)成功發(fā)射天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室，對(duì)其軌道進(jìn)行控制、調(diào)整到距離地面高h(yuǎn)=393km處與隨后發(fā)射的神舟11號(hào)飛船成功對(duì)接，景海鵬和陳冬雨兩名航天員進(jìn)駐天宮二號(hào)．已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，當(dāng)天宮二號(hào)在預(yù)定軌道正常運(yùn)行時(shí)，下列描述正確的是（　 �。�

A. 宇航員在天宮二號(hào)內(nèi)可用天平測(cè)物體的質(zhì)量

B. 天宮二號(hào)運(yùn)動(dòng)周期大于24h

C. 天宮二號(hào)線速度大小為

D. 天宮二號(hào)如果要變軌到高軌道則需要加速

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。

（1）若球1的質(zhì)量為m1，半徑為r1； 球2的質(zhì)量為m2，半徑為r2，為完成實(shí)驗(yàn)需滿足_______________(填字母代號(hào))

A．m1>m2，r1>r2 B．m1>m2，r1<r2

C．m1>m2，r1=r2 D．m1<m2，r1=r2

（2）圖3中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓球1多次從斜軌上A 點(diǎn)由靜止釋放，找到平均落地點(diǎn)的位置P。然后，把球2靜置于軌道的水平部分邊緣位置B點(diǎn)， 再將球1從斜軌上A點(diǎn)由靜止釋放，使它們碰撞，重復(fù)多次，并找到碰撞后兩球落點(diǎn)的平均位置M 、N。在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量? _______(填字母代號(hào))。

A．水平軌道上未放球2時(shí)，測(cè)量球1落點(diǎn)位置P到0點(diǎn)的距離OP

B．球1和球2相碰后，測(cè)得落點(diǎn)位置M、N到0點(diǎn)的距離0M、0N

C．測(cè)量球1和球2的直徑

D．測(cè)量球1和球2的質(zhì)量m1、m2

E．測(cè)量球1開始釋放的髙度h

F．測(cè)量球拋出點(diǎn)距地面的高度H

（3）若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_______________________(用（2）中測(cè)量的量表示)；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_________________(用（2）中測(cè)量的量表示)。

（4）若m1=45．0g、m2=9．0g，OP=46．20cm．則ON可能的最大值為____________cm．

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【題目】如圖所示，傾角為θ的斜面體C置于水平面上，B置于斜面上，通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與A相連接，連接B的一段細(xì)繩與斜面平行，A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài).則( )

A. 水平面對(duì)C的支持力等于B、C的總重力

B. C一定受到水平面的摩擦力

C. B一定受到C的摩擦力

D. 若將細(xì)繩剪斷，物體B開始沿斜面向下滑動(dòng)，則水平面對(duì)C的摩擦力可能為零

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【題目】關(guān)于天然放射性，下列說法正確的是（ ）

A. 德國(guó)物理學(xué)家倫琴首次發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象

B. 發(fā)射性元素的半衰期與外界的溫度有關(guān)

C. α、β和γ三種射線中，α射線的穿透能力最強(qiáng)

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【題目】A、D分別是斜面的頂端、底端，B、C是斜面上的兩個(gè)點(diǎn)，AB=BC=CD，E點(diǎn)在D點(diǎn)的正上方，與A等高，從E點(diǎn)水平拋出質(zhì)量相等的兩個(gè)小球，球1落在B點(diǎn)，球2落在C點(diǎn)，關(guān)于球1和球2從拋出到落在斜面上的運(yùn)動(dòng)過程

A. 球1和球2運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2:1

B. 球1和球2動(dòng)能增加量之比為1:3

C. 球1和球2拋出時(shí)初速度之比為2:1

D. 球1和球2運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度之比為1:2

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【題目】某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。頻閃儀每隔0.05 s閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?0 m/s2，小球質(zhì)量m＝0.2 kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)：

(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5＝________ m/s。

(2)從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢(shì)能增加量ΔEp＝________J。

(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEp與ΔEk近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。但實(shí)際操作中會(huì)出現(xiàn)ΔEp________ΔEk(選填“>”“<”或“＝”)，造成這種結(jié)果的主要原因是________________。

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