题目内容

【题目】如图所示，光滑水平面上有一长板车，车的上表面0A段是一长为L的水平粗糙轨道，A的右侧光滑，水平轨道左侧是一光滑斜面轨道，斜面轨道与水平轨道在O点平滑连接。车右端固定一个处于锁定状态的压缩轻弹簧，其弹性势能为Ep，一质量为m的小物体(可视为质点)紧靠弹簧，小物体与粗糙水平轨道间的动摩擦因数为μ，整个装置处于静止状态。现将轻弹簧解除锁定，小物体被弹出后滑上水平粗糙轨道。车的质量为 2m，斜面轨道的长度足够长，忽略小物体运动经过O点处产生的机械能损失，不计空气阻力。求：

(1)解除锁定结束后小物体获得的最大动能；

(2)当μ满足什么条件小物体能滑到斜面轨道上，满足此条件时小物体能上升的最大高度为多少?

【答案】（1）（2）

【解析】(1)设解锁弹开后小物体的最大速度大小为v1，小物体的最大动啦为Ek ,此时长板车的速度大小为v2，研究解锁弹开过程小物体和车组成的系统，根据动量守恒和机械能守恒，有

联立解得

(2)小物体相对车静止时，二者有共同的速度设为V共，长板车和小物体组成的系统水平方向动量守恒

所以v共=0

要使小物体能滑上斜面轨道，必须满足；

即当时，小物体能滑上斜面轨道

设小物体上升的最大高度为h，此瞬间小物体相对车静止，由⑤式知两者有共同速度为零． 根据系统能量守恒有

解得：

练习册系列答案
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【题目】如图甲所示，一个匝数n＝100的圆形线圈，面积S1＝0.4 m2，电阻r＝1 Ω．在线圈中存在面积S2＝0.3 m2垂直线圈平面（指向纸外）的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，R＝2 Ω的电阻和圆形线圈相连接．求：

（1）圆形线圈中产生的感应电动势E的大小．

（2）电阻R两端的电压．a、b端的电势哪端较高？

（3）2～4s时间内通过电阻R的电量．

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A．（a）图中，若驱动力频率f增大，则波源振动的振幅也增大

B．（b）图中，波速一定为1.2m/s

C．（b）图中，a、b波形时间间隔可能为2.5s

D．（b）图中，遇到宽度为2m的狭缝能发生明显的衍现象

【题目】如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道．光滑半圆轨道半径为R，两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略．粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h．从A点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s．已知小球质量m，不计空气阻力，求：

（1）小球从E点水平飞出时的速度大小；

（2）小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力；

（3）小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功．

【题目】如图所示，PQ和MN是固定于倾角为30o斜面内的平行光滑金属轨道，轨道足够长，其电阻可忽略不计。金属棒ab、cd放在轨道上，始终与轨道垂直，且接触良好。金属棒ab的质量为2m、cd的质量为m，长度均为L、电阻均为R；两金属棒的长度恰好等于轨道的间距，并与轨道形成闭合回路。整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，若锁定金属棒ab不动，使金属棒cd在与其垂直且沿斜面向上的恒力F=2mg作用下，沿轨道向上做匀速运动。重力加速度为g；

（1）试推导论证：金属棒cd克服安培力做功的功率P安 等于电路获得的电功率P电；_________

（2）设金属棒cd做匀速运动中的某时刻t0=0，恒力大小变为F′=1.5mg，方向不变，同时解锁、静止释放金属棒ab，直到t时刻金属棒ab开始做匀速运动；求：

①t时刻以后金属棒ab的热功率Pab _________；

②0～t时刻内通过金属棒ab的电量q ________ ；

【题目】我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱．若飞船先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点343km处点火加速，由椭圆轨道1变成高度为343km的圆轨道2，在圆轨道2上飞船的运行周期约为90min．下列判断正确的是（　　）

A. 飞船在1轨道P点的速度小于飞船在2轨道P点的速度

B. 飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态

C. 飞船在此圆轨道上运动的角速度等于同步卫星运动的角速度

D. 飞船变轨前通过椭圆轨道远地点P时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度

【题目】（1）如图所示，由A点以水平速度V0抛出小球，落在倾角为的斜面上的B点时，速度方向与斜面垂直，不计空气阻力，则此时速度大小VB=______；飞行时间t=____________；

（2）下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验误差增大______

A．小球与斜槽之间有摩擦

B．安装斜槽时其末端不水平

C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点

D．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下

（3）做平抛运动实验时只描出了图中的一部分曲线，在其上任取水平距离△x相等的三点a、b、c，量得△x=0.20m，又量得它们之间的竖直距离分别为h1=0.10m，h2=0.20m，取g=10m/s2．利用这些数据计算物体被抛出时的初速度为_____m/s．物体经过点b时的速度为_____m/s．

【题目】我国宇航员在“天宫一号”中处于完全失重状态(如图甲)，此时无法用天平称量物体的质量。某同学设计了在这种环境中测量小球质量的实验装置，如图乙所示：光电传感器B能够接受光源A发出的细激光束，若B被挡光就将一个电信号给予连接的电脑。将弹簧测力计右端用细线水平连接在空间站壁上，左端拴在另一穿过了光滑水平小圆管的细线MON上，N处系有被测小球，让被测小球在竖直面内以O点为圆心做匀速圆周运动。

(1)实验时，从电脑中读出小球自第1次至第n次通过最高点的总时间t和测力计示数F，除此之外，还需要测量的物理量是：________________________________。

(2)被测小球质量的表达式为m＝________________[用(1)中的物理量的符号表示]。

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