某游樂場中一種玩具車的運(yùn)動情況可以簡化為如下模型：豎直平面內(nèi)有一水平軌道AB與1/4圓弧軌道BC相切于B點，如圖所示。質(zhì)量m=100kg的滑塊（可視為質(zhì)點）從水平軌道上的 P 點在水平向右的恒力F的作用下由靜止出發(fā)沿軌道AC運(yùn)動，恰好能到達(dá)軌道的末端C點。已知P點與B點相距L=6m，圓軌道BC的半徑R=3m，滑塊與水平軌道AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，其它摩擦與空氣阻力均忽略不計。（g取10m/s2)求：

（1）恒力F的大�。�
（2）滑塊第一次滑回水平軌道時離B點的最大距離
（3）滑塊在水平軌道AB上運(yùn)動經(jīng)過的總路程S．
（1）（2）（3）

試題分析：（1）滑塊恰好能到達(dá)軌道的末端C點，說明滑塊從P到C動能變化為零，對滑塊應(yīng)用動能定理
         （2分）
解得        （1分）
（2）設(shè)滑塊第一次返回水平軌道的最遠(yuǎn)處P1離B點的距離為d
對滑塊從C到P1
         （1分）
解得：       （1分）
滑塊最終下落到達(dá)B點的速度將減至零，從而將在圓弧上以B點為最遠(yuǎn)位置做往復(fù)運(yùn)動，對滑塊在水平軌道上運(yùn)動的全過程應(yīng)用動能定理
    （2分）
解得            （1分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，ABC為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段為光滑圓弧，對應(yīng)的圓心角q＝37°，OA豎直，半徑r＝2.5m，BC為足夠長的平直傾斜軌道，傾角q＝37°。已知斜軌BC與小物體間的動摩擦因數(shù)m＝0.25。各段軌道均平滑連接，軌道所在區(qū)域有E=4´103N/C、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場。質(zhì)量m＝5´10－2kg、電荷量q＝＋1´10－4C的小物體（視為質(zhì)點）被一個壓緊的彈簧發(fā)射后，沿AB圓弧軌道向左上滑，在B點以速度v0＝3m/s沖上斜軌。設(shè)小物體的電荷量保持不變。重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（設(shè)彈簧每次均為彈性形變。）則：

（1）求彈簧初始的彈性勢能；
（2）在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點為P，求小物塊從A到P的電勢能變化量；
（3）描述小物體最終的運(yùn)動情況。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在絕緣水平面上相距為L的A、B兩點分別固定著等量正點電荷.O為AB連線的中點，C、D是AB連線上兩點，其中AC=CO=OD=DB=1/4L.一質(zhì)量為m電量為+q的小滑塊（可視為質(zhì)點）以初動能E從C點出發(fā)，沿直線AB向D運(yùn)動，滑塊第一次經(jīng)過O點時的動能為kE（k＞1），到達(dá)D點時動能恰好為零，小滑塊最終停在O點，求：

（1）小滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ.
（2）OD兩點間的電勢差UOD.
（3）小滑塊運(yùn)動的總路程s.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖甲是回旋加速器的工作原理圖。D1和D2是兩個中空的半圓金屬盒，它們之間有一定的電勢差，A處的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子，在兩盒之間被電場加速。兩半圓盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，所以粒子在半圓盒中做勻速圓周運(yùn)動。若帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，不計帶電粒子在電場中的加速時間，不考慮由相對論效應(yīng)帶來的影響，下列判斷正確的是
A．在Ek-t圖中應(yīng)該有tn+1- tn =tn-tn-1
B．在Ek-t圖中應(yīng)該有tn+1- tn <tn-tn-1
C．在Ek-t圖中應(yīng)該有En+1- En =En-En-1
D．在Ek-t圖中應(yīng)該有En+1-En <En-En-1

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

2013年2月15日中午12時30分左右，俄羅斯車?yán)镅刨e斯克州發(fā)生隕石墜落事件．這顆隕石進(jìn)入地球大氣層后與空氣摩擦而發(fā)生劇烈燃燒，并發(fā)生爆炸，產(chǎn)生大量碎片．假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度過程中，其質(zhì)量不變，則
A．該碎片在空中下落過程中重力做的功等于動能的增加量
B．該碎片在空中下落過程中重力做的功小于動能的增加量
C．該碎片在陷入地下的過程中重力做的功等于動能的改變量
D．該碎片在整個過程中克服阻力的功等于機(jī)械能的減少量

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（8分）中國海軍殲-15艦載機(jī)已經(jīng)在“遼寧”艦上多次進(jìn)行觸艦復(fù)飛，并已經(jīng)進(jìn)行了艦載機(jī)著陸和甲板起飛。這標(biāo)志著我國已經(jīng)基本擁有在航母上起降艦載機(jī)的能力。消息人士還記錄了殲15起飛的大概過程。10時55分，飛機(jī)由機(jī)庫運(yùn)到飛行甲板上。11時15分，清理跑道，拖車把飛機(jī)拉到跑道起點，剎車。11時25分，甲板阻力板打開，艦載機(jī)發(fā)動機(jī)點火，保持轉(zhuǎn)速70%。11時28分許，艦載機(jī)剎車松開，加速至最大推力，飛機(jī)滑躍離開甲板，順利升空�，F(xiàn)將飛機(jī)起飛模型簡化為飛機(jī)先在水平甲板上做勻加速直線運(yùn)動，再在傾角為θ=15°的斜面甲板上以最大功率做加速運(yùn)動，最后從甲板飛出的速度為360km/h。若飛機(jī)的質(zhì)量為18噸，甲板AB=180m，BC=50m,（飛機(jī)長度忽略當(dāng)做質(zhì)點，不計一切摩擦和空氣阻力，取sin15°=0.3，g="10" m/s2）

(1)如果要求到達(dá)甲板B點的速度至少為離開斜面甲板速度的60%，則飛機(jī)在水平甲板上
運(yùn)動時的牽引力至少為多少才能使飛機(jī)起飛？
(2)如果到達(dá)B點時飛機(jī)剛好到達(dá)最大功率，則從飛機(jī)開始運(yùn)動到飛離甲板共需多少時間？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖所示，傾角為θ的粗糙斜面的底端有一凹形小滑塊，在底端豎直線上離底端高度為H處有一個小球，小球以一定的水平速度v0拋出。

（1）要使小球垂直打在斜面上，試推導(dǎo)小球離斜面底端的高度H與小球速度v0之間的關(guān)系。
（2）若斜面傾角θ=37°，凹形小滑塊的質(zhì)量m=1kg，小滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25�，F(xiàn)小滑塊以某一初速度從斜面底端上滑，同時在斜面底端正上方的小球以初速度3m/s水平拋出，經(jīng)過一段時間，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此時，小滑塊還在上滑過程中。求小滑塊運(yùn)動的時間和小滑塊的動能變化量。（已知sin37°＝0.6, cos37°＝0.8， g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，卷揚(yáng)機(jī)的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動。在移動過程中，下列說法正確的是（     ）　
A．F對木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和
B．F對木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
C．木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力勢能
D．F對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克服摩擦力所做的功之和

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，以A、B和C、D為端點的半徑為R＝0.6m的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，A、D之間放一水平傳送帶Ⅰ，B、C之間放一水平傳送帶Ⅱ，傳送帶Ⅰ以V1=6m/s的速度沿圖示方向勻速運(yùn)動，傳送帶Ⅱ以V2=8m/s的速度沿圖示方向勻速運(yùn)動�，F(xiàn)將質(zhì)量為m=4kg的物塊從傳送帶Ⅰ的右端由靜止放上傳送帶,物塊運(yùn)動第一次到A時恰好能沿半圓軌道滑下。物塊與傳送帶Ⅱ間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.125，不計物塊的大小及傳送帶與半圓軌道間的間隙，重力加速度g=10m/s2，已知A、D端之間的距離為L=1.2m。求：

（1）物塊與傳送帶Ⅰ間的動摩擦因數(shù)μ1；
（2）物塊第1次回到D點時的速度；
（3）物塊第幾次回到D點時的速度達(dá)到最大，最大速度為多大？

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