【題目】如圖所示，小物塊甲緊靠軌道BCD靜置于光滑水平面上，軌道BCD由水平軌道CD及與CD相切于C的光滑
圓弧軌道組成，圓弧軌道的半徑為R。現(xiàn)將小物塊乙（視為質點）從B點正上方到B點高度為R的P點由靜止釋放，乙從B點沿切線方向進入圓弧軌道，恰好不會從水平軌道CD的左端D點掉落。已知甲、乙以及軌道BCD的質量相同，乙與CD間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度大小為g。求：
(1)乙通過C點時的速度大小v1；
(2)CD的長度L以及乙在CD上滑行的時間t；
(3)在乙從B點開始滑到D點的時間內(nèi)，軌道BCD的位移大小x。
【答案】(1)
；(2)
，
；(3)
【解析】
(1)設乙的質量為m，當乙滑到C點時，軌道
與甲的共同速度大小為
，系統(tǒng)水平方向動量守恒，有
由系統(tǒng)機械能守恒有
解得
(2)乙滑到C點后，軌道與甲分離，設軌道與乙速度相同時的速度大小為v，乙從C點滑到D點的過程中，對乙和軌道，由動量守恒定律和能量守恒定律分別有
解得
設乙從C點滑到D點的過程中的加速度大小為a，由牛頓第二定律有
乙從C點滑到D點的過程做勻減速直線運動，有
解得
(3)設乙從B點滑到C點的時間為
，該過程軌道通過的距離為
，系統(tǒng)水平方向動量守恒，有
設乙沿軌道從C點運動到D點的過程中軌道通過的距離為
，由動能定理有
經(jīng)分析可知
解得
名校課堂系列答案科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】如圖所示，長為L的輕質木板放在水平面上，左端用光滑的鉸鏈固定，木板中央放著質量為m的小物塊，物塊與板間的動摩擦因數(shù)為μ.用力將木板右端抬起，直至物塊剛好沿木板下滑．最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。
(1)若緩慢抬起木板，則木板與水平面間夾角θ的正切值為多大時物塊開始下滑；
(2)若將木板由靜止開始迅速向上加速轉動，短時間內(nèi)角速度增大至ω后勻速轉動，當木板轉至與水平面間夾角為45°時，物塊開始下滑，則ω應為多大；
(3)在(2)的情況下，求木板轉至45°的過程中拉力做的功W。
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【題目】在勻強磁場中，一個100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉動，穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規(guī)律變化。設線圈總電阻為2 Ω，則
A. t=0時，線圈平面平行于磁感線
B. t=1 s時，線圈中的電流改變方向
C. t=1.5 s時，線圈中的感應電動勢最大
D. 一個周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為
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【題目】某電視臺正在策劃的“快樂向前沖"節(jié)目的場地設施，如圖所示，AB為水平直軌道，上面安裝有電動懸掛器，可以載人（人可看作質點）運動，下方水面上漂浮著一個直徑為2m海綿的圓盤，平臺邊緣與圓盤的高度差H=3.2m．選手抓住懸掛器，按動開關，在電動機的帶動下，從平臺邊緣正上方A點沿軌道做初速度為零，加速度為a=2m/s2的勻加速直線運動起動后2s懸掛器脫落．（重力加速度為g=10m/s2）
（1）求人隨懸掛器水平運動的位移和懸掛器脫落時人的速率；
（2）若懸掛器脫落后，選手恰好落到圓盤的中心，求圓盤離平臺水平距離L的大小；
（3）求選手落到圓盤時的速度大小及速度與豎直方向夾角的正切值。
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【題目】某同學欲測量小木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)，其實驗裝置如圖甲所示，光電門的位置B、C可沿斜面移動，木塊上固定有寬度為d的擋光窄片．物塊在斜面上滑動時，光電門可以顯示出擋光片的擋光時間．
（1）用游標卡尺測量擋光片的寬度，其示數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度為_______mm．
（2）在A處用力推動物塊，物塊沿斜面下滑，依次經(jīng)過B、C，光電門1、2顯示的時間分別為30 ms、40 ms，則物塊經(jīng)過B處時的速度大小為______m/s（結果保留兩位有效數(shù)字），經(jīng)過C處時的速度大小為
______m/s（結果保留兩位有效數(shù)字），比較物塊經(jīng)過B、C處的速度大小可知，應________（選填“增大”或“減小”）斜面的傾角，直至兩光電門的示數(shù)相等．
（3）正確調(diào)整斜面的傾角后，用刻度尺測得斜面的長度L和斜面頂端與底端的高度差h，則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)可表示為μ=_______（用L、h表示）．
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【題目】如圖所示，以點電荷Q為圓心的圓上有B、C兩點，已知將正點電荷q從A點移至B點，克服電場力做功為W，W>0則（ ）
A.Q為負電荷
B.將負電荷從C點移至A點，電勢能增加
C.將正點電荷q從B點沿圓周移至C點，電場力不做功
D.將正點電荷q從C點沿直線移至A點，電場力做功大于W
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【題目】伽利略在《兩種新科學的對話》一書中，討論了自由落體運動和物體沿斜面運動的問題，提出了這樣的猜想：物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運動，同時他還運用實驗驗證了其猜想。物理興趣小組依據(jù)伽利略描述的實驗方案，設計了如圖的裝置，探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運動。
（1）實驗時，讓滑塊從某一高度由靜止沿斜面下滑，并同時打開裝置中的閥門，使水箱中的水流到量筒中；當滑塊碰到擋板的同時關閉閥門（整個過程中水流可視為均勻穩(wěn)定的）。改變滑塊起始位置的高度，重復以上操作。該實驗探究方案是利用量筒中收集的水量來測量________的。
次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
s（m） | 4.5 | 3.9 | 3.0 | 2.1 | 1.5 | 0.9 | 0.3 |
V（mL） | 90 | 84 | 72 | 62 | 52 | 40 | 23.5 |
| 5.6 | 5.5 | 5.8 | 5.5 | 5.6 | 5.6 | 5.4 |
（2）如表是該小組測得的有關數(shù)據(jù)，其中s為滑塊從斜面的不同高度由靜止釋放后沿斜面下滑的距離，V為相應過程量筒收集的水量。分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)____，可以得出滑塊沿斜面下滑是做勻變速直線運動的結論。
（3）本實驗誤差的主要來源有：水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來源于____等。（只要求寫出一種）
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【題目】用DIS系統(tǒng)定量研究物體的加速度a與作用力F及a與質量m之間的關系的實驗中，先保持小車質量不變，改變盤中__________的質量，研究小車的加速度與外力的關系；然后保持砝碼和盤的總質量不變，改變__________的質量，研究小車的加速度與質量的關系，這種實驗方法叫做__________。在作用力F不變的情況下，從實驗得到的數(shù)據(jù)畫出的
圖線應該是一條__________線。
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【題目】圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1∶n2＝5∶1，電阻R＝20Ω，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關．原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時間t的變化關系如圖乙所示．現(xiàn)將S1接1、S2閉合，此時L2正常發(fā)光．下列說法正確的是( )
圖甲 圖乙
A. 輸入電壓u的表達式u＝20
sin 50π V
B. 只斷開S2后，L1、L2均正常發(fā)光
C. 只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大
D. 若S1換接到2后，R消耗的電功率為0.8 W
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