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    如图19所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度x=5m，轨道CD足够长且倾角θ=37o，A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=4.30m, h2=1.35m，现让质量为m的小滑块自A点由静止释放，已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8，求：

    （1）小滑块第一次到达D点时的速度大小

    （2）小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔

    （3）小滑块最终停止的位置距B点的距离

     


    解析：

    （1）小滑块从A经过B、C运动到D的过程，由动能定理得：

             ………………….……..3分

    代入数据解得：          ………………….……..1分

    （2）小滑块从A经过B运动到C的过程，由动能定理得：

    ，            ………………….……..1分

    代入数据解得：          ………………….……..1分

    小滑块沿CD段上滑的加速度大小

    小滑块沿CD段上滑到最高点的时间,………………..1分

    由对称性可知，小滑块从最高点滑回C点的时间，

    故小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔。……..1分

    （注：用动量定理求解时间同样得分）

    （3）对小滑块运动的全过程利用动能定理，设小滑块在水平轨道上运动的总路程为s，

    ，           ………………….……..2分

    代入数据解得：                ………………….……..1分

    故小滑块最终停止的位置距B点的距离为：………..1分

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    实验题
    在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图1所示的实验装置．
    小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．
    （1）当M与m的大小关系满足
    M远大于m
    M远大于m
    时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
    （2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该作a与
    1
    M
    1
    M
    的图象．
    （3）如图2所示为甲同学根据测量数据作出的a-F图线，说明实验存在的问题是
    没有平衡摩擦力或平衡时角度过小．
    没有平衡摩擦力或平衡时角度过小．
    ．
    （4）某同学在做加速度和力、质量的关系的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：
    F
    N
    		 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
    a/（m?s-2） 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51
    请根据表中的数据在坐标纸中作出a-F图象（图3）；
    （5）图象的斜率的物理意义是
    小车的总质量的倒数
    小车的总质量的倒数
    ；
    （6）在“探究两个共点力的合成”实验中，某小组做实验时得出如图4所示的图（O为橡皮条与细绳套的结点）．图中
    F
    F
    是F1与F2合力的实验值，为使橡皮筋沿竖直方向伸长，那么互成角度的两弹簧秤所施的力F1和F2必须
    C
    C
    ．
    A．等大  B．互相垂直  C．水平分力，等大反向  D．竖直分力等大
    （7）做匀变速直线运动的小车带动纸带通过电火花计时器，打出的部分计数点如图5所示．每相邻两点间还有四点未画出来，电火花计时器使用的是220V、T=0.02s的交流电，求：电火花计时器打第2个计数点时，小车的速度v2=
    0.49
    0.49
    m/s，小车的加速度a=
    0.88
    0.88
    m/s2．（结果保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （Ⅰ）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．已知当地的重力加速度g=9.80m/s2
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    ①实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．打点计时器通以50Hz的交流电．根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了
     
    J；此时重锤的动能比开始下落时增加了
     
     J，根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是
     
    ．（重锤质量m已知）
    ②在图乙所示的纸带基础上，某同学又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以v2/2为纵轴画出的图线应是如下图中的
     
    ．图线的斜率表示
     
    ．
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    （Ⅱ）碰撞的恢复系数的定义为e=
    |v2-v1||v20-v10|
    ，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后物体的速度．弹性碰撞的恢复系数e=1，非弹性碰撞的e＜1．某同学借用验证动力守恒定律的实验装置（如图所示）验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2（它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），且小球1的质量大于小球2的质量．
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    实验步骤如下：
    安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重锤线所指的位置O．
    第一步，不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置．
    第二步，把小球2 放在斜槽前端边缘处C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置．
    第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．
    上述实验中，
    ①P点是
     
    平均位置，
    M点是
     
    平均位置，
    N点是
     
    平均位置．
    ②请写出本实验的原理
     
    ，写出用测量量表示的恢复系数的表达式
     
    ．
    ③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系？
     
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）用螺旋测微器测量一金属丝的直径如下图1甲所示．该金属丝的直径是
     
     mm；用20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度如图乙所示，则该工件的长度是
     
     cm．
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    （2）在探究加速度与力、质量的关系时，小王同学采用如图2所示装置，图中小车及砝码的质量用M表示，沙桶及沙的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出．
    ①当M与m的大小关系满足
     
    时，可近似认为绳对小车的拉力大小等于沙桶和沙的重力；
    ②在平衡摩擦力后，他用打点计时器打出的纸带的一段如图3所示，该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未标出，打点计时器使用交流电的频率是50Hz，则小车的加速度大小是
     
     m/s2．当打点计时器打D点时小车的速度是
     
     m/s；（计算结果小数点后保留两位数字）
    ③小张同学用同一装置做实验，他们俩在同一坐标纸上画出了a-F关系图，如图4所示，小张和小王同学做实验，哪一个物理量是不同的
     
    ．
    （3）某同学在做测定小灯泡功率的实验中，得到如下一组数据：
    编号 1 2 3 4 5 6 7 8
    U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00
    I/A 0.02 0.06 0.10 0.14 0.17 0.19 0.20 0.21
    灯泡发光情况 不亮 低亮 逐渐变亮 正常发光
    ①从表中数据可以看出：当功率逐渐增大时，灯丝的电阻变化情况是
     
    ；这表明该导体的电阻随温度的升高而
     
    ．
    若该同学在实验中选用的器材如下：
    A．待测小灯泡一个
    B．E=6V的直流电源（内阻很小）一个
    C．最大阻值为10Ω的滑动变阻器一个
    D．量程为300mA的电流表（内阻约为1Ω）一只
    E．量程为3V的电压表（内阻约为10kΩ）一只
    F．导线若干，开关一只
    ②请你通过对该同学测量数据的分析和给出的器材，在图5的虚线框中画出合理的实验电路图．
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图19所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度x=5m，轨道CD足够长且倾角θ=37o，A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=4．30m, h2=1．35m，现让质量为m的小滑块自A点由静止释放，已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ=0．5，重力加速度g取10m/s2，sin37o=0．6，cos37o=0．8，求：

    （1）小滑块第一次到达D点时的速度大小

    （2）小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔

    （3）小滑块最终停止的位置距B点的距离

     


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