[题目]如图所示.有一个可视为质点的质量m＝1kg的小物块.从光滑平台上的A点以v0＝1.8m/s的初速度水平抛出.到达C点时.恰好沿C点的切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道.最后小物块无碰撞的地滑上紧靠轨道末端D点的足够长的水平传送带.已知传送带上表面与圆弧轨道末端切线相平.传送带沿顺时针方向匀速运动的速度为v＝3m/s.小物块与传送� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，有一个可视为质点的质量m＝1kg的小物块，从光滑平台上的A点以v0＝1.8m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，最后小物块无碰撞的地滑上紧靠轨道末端D点的足够长的水平传送带。已知传送带上表面与圆弧轨道末端切线相平，传送带沿顺时针方向匀速运动的速度为v＝3m/s，小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，圆弧轨道的半径为R＝2m，C点和圆弧的圆心O点连线与竖直方向的夹角θ＝53°，不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：

（1）小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；

（2）小物块从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中产生的热量。

【答案】（1）22.5N，方向竖直向下。（2）Q=32J

【解析】试题分析：（1）设小物体在C点的速度为，在C点由；解得

设在D的的速度为，从C到D，由动能定理得

解得

在D点设轨道对小球的作用力为：

解得=22.5N；由牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为22.5牛，方向竖直向下。

（2）设物体在传送带上加速度为a：

物体由D点向左运动至速度为零，所用时间，位移：，

时间内传送带向右的位移为，

物体速度由零增加到与传送带速度相等过程，所用时间,

通过的位移，传送带的位移为

小木块相对传送带移动的路程为：；，解得Q=32J。

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(i)气体的压强p；

(ii)整个过程活塞甲下移的距离x。

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（C）电流表A2（内阻可忽略不计）

（D）定值电阻R0（阻值1000Ω）

（E）滑动变阻器R（阻值0—20Ω）

（F）开关和导线若干

某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的电路完成实验。

（1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向左滑动，则电流表A1的示数将____（选填“变大”或“变小”）。

（2）该同学利用测出的实验数据绘出的I1－I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远远大于Il的数值），如图乙所示，则由图线可得被测电池的电动势E＝_____V，内阻r＝______Ω．（计算结果取两位有效数字）

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(1)刚释放时A的加速度大小及轻绳对A的拉力大小；

(2)物块A由最初位置上升的最大高度；

(3)若改变A的质量使系统由静止释放后物块C能落地且物块B与C不相碰，则A的质量应满足的条件.

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