【題目】某游樂場過山車模型簡化為如圖所示，光滑的過山車軌道位于豎直平面內(nèi)，該軌道由一段斜軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R，可視為質(zhì)點二段過山車從斜軌道上某點由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運動。

（1）若要求過山車能通過圓形軌道最高點，則過山車初始位置相對圓形軌道底部的高度h于少要多少？

（2）考慮到游客的安全，要求全過程游客受到的支持力不超過自身重力的7倍，過山車初始位置相對于圓形軌道底部的高度h不得超過多少？

【答案】（1）2．5R（2）3R

【解析】

試題分析：（1）設(shè)過山車總質(zhì)量為M，從高度h1處開始下滑，恰能以v1過圓周軌道最高點．

在圓軌道最高點有：…①

運動過程機械能守恒：…②

由①②式得：，高度h至少要2．5R．

（2）設(shè)從高度h2處開始下滑，過圓周最低點時速度為v2，游客受到的支持力最大是FN=7mg．

最低點：…③

運動過程機械能守恒：…④

由③④式得：，高度h不得超過3R．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為的小物塊，從光滑平臺上的A點以的初速度水平拋出，到達C點時，恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質(zhì)量為的長木板，已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，圓弧軌道的半徑為，C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角，不計空氣阻力，g取，求：

（1）小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力；

（2）要使小物塊不滑出長木板，木板的長度L至少多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“探究合力做的功與動能改變關(guān)系”的實驗，他們將光電門固定在水平軌道上的B點，如圖所示．并用重物通過細線拉小車，然后保持小車和重物的質(zhì)量不變，通過改變小車釋放點到光電門的距離（s）進行多次實驗，實驗時要求每次小車都從靜止釋放．

（1）用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，d=______cm．

（2）如果遮光條通過光電門的時間為t，小車到光電門的距離為s．該同學(xué)通過描點作出線性圖象來反映合力做的功與動能改變關(guān)系，則他作的圖象關(guān)系是下列哪一個時才能符合實驗要求______．

A．s－t B．s－t2C．s－t-1D．s－t-2

（3）下列哪些實驗操作能夠減小實驗誤差______．

A．調(diào)整軌道的傾角，在未掛重物時使小車能在軌道上勻速運動

B．必須滿足重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

C．必須保證小車從靜止狀態(tài)開始釋放．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】最早發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的科學(xué)家是（ ）

A. 奧斯特 B. 羅蘭 C. 安培 D. 法拉第

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將兩支鉛筆并排放在一起，中間留一條狹縫，通過這條狹縫去看與其平行的日光燈，能觀察到彩色條紋，這是由于光的_____（選填“折射”“干涉”或“衍射”）．當(dāng)縫的寬度______（選填“遠大于”或“接近”）光波的波長時，這種現(xiàn)象十分明顯．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為學(xué)校操場上一質(zhì)量不計的豎直滑竿，滑竿上端固定，下端懸空。為了研究學(xué)生沿竿的下滑情況，在竿頂部裝有一拉力傳感器，可顯示竿頂端所受拉力的大小�，F(xiàn)有一質(zhì)量為50kg的學(xué)生（可視為質(zhì)點）從上端由靜止開始滑下，3s末滑到竿底時速度恰好為零。以學(xué)生開始下滑時刻為計時起點，傳感器顯示的拉力隨時間變化情況如圖乙所示，取g=10m/s2，則

A. 該學(xué)生下滑過程中的最大速度是3m/s

B. 該學(xué)生下滑過程中的最大速度是6m/s

C. 滑桿的長度是3m

D. 滑桿的長度是6m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年12月8日2時23分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射嫦娥四號探測器，開啟了月球探測的新旅程。嫦娥四號探測器經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移、近月制動等一系列過程于2018年12月30日8時55分，順利進入近月點高度約15km、遠月點高度約100km的環(huán)月橢圓軌道。嫦娥四號在環(huán)月橢圓軌道上從遠月點運動到近月點的過程中，速度、加速度大小的變化情況是

A. 速度減小，加速度增大B. 速度增大，加速度減小

C. 速度增大，加速度增大D. 速度減小，加速度減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平直道托乒乓球跑步比賽，比賽距離為s；比賽時某同學(xué)將球置于球拍中心，以大小為a的加速度從靜止開始做勻加速直線運動，當(dāng)速度達到v0時，再以v0做勻速直線運動跑到終點．整個過程中球一直保持在球拍中心不動，比賽中該同學(xué)在勻速直線運動階段保持球拍的傾角為θ0，如圖所示，設(shè)球在運動中受到空氣阻力大小與其速度大小成正比，方向與運動方向相反，不計球與球拍之間的摩擦，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則（）

A. 乒乓球勻加速過程中受到板的彈力不變

B. 空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù)

C. 加速跑階段球拍傾角θ隨速度v變化的關(guān)系式

D. 加速跑階段球拍傾角θ隨速度v變化的關(guān)系式

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某科研單位設(shè)計了一空間飛行器，飛行器從地面靜止起飛時，發(fā)動機提供的動力方向與水平方向夾角α=60°，使飛行器恰好與水平方向成θ=30°角的直線斜向右上方勻加速飛行，經(jīng)時間t后，將動力的方向沿逆時針旋轉(zhuǎn)60°同時適當(dāng)調(diào)節(jié)其大小，使飛行器依然可以沿原方向勻減速飛行，飛行器所受空氣阻力不計，下列說法中正確的是（）

A. 加速時加速度的大小為g

B. 加速時動力的大小等于mg

C. 減速時動力的大小mg

D. 減速飛行時間2t后速度為零

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同步練習(xí)冊答案