【題目】如圖所示,摩托車做騰躍特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面沖上高0.8m、頂部水平的高臺,若摩托車沖上高臺的過程中始終以額定功率1.8kW行駛,經(jīng)過1.2s到達(dá)頂部平臺,接著離開平臺,落至地面時,恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑為R=1.0m,人和車的總質(zhì)量為180kg,特技表演的全過程中,阻力做功忽略不計.(計算中取g=10m/s2 , sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
(1)人和車到達(dá)頂部平臺時的速度v.
(2)從平臺飛出到A點(diǎn),人和車運(yùn)動的水平距離s.
(3)圓弧對應(yīng)圓心角θ.
(4)人和車運(yùn)動到圓弧軌道最低點(diǎn)O時對軌道的壓力.
【答案】
(1)解:運(yùn)用動能定理研究開始到頂部平臺過程可知:
pt1﹣mgH= mv2﹣ mv02
解得:v=3m/s
(2)解:由平拋運(yùn)動規(guī)律可得:
H= gt22,s=vt2
帶入數(shù)據(jù)得:s=1.2m
(3)解:摩托車恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,落至A點(diǎn)時,其豎直方向的分速度
vy=gt2=4m/s.
設(shè)摩托車落地時速度方向與水平方向的夾角為α,則
tanα= = ,即α=53°
所以θ=2α=106°
(4)解:在摩托車由最高點(diǎn)飛出落至O點(diǎn)的過程中,由動能定理可得:mgH+mgR(1﹣cosα)= mv′2﹣ mv2
在O點(diǎn)對其受力分析,運(yùn)用牛頓第二定律得:N﹣mg= ,
代入數(shù)據(jù)解出:N=7740N.
由牛頓第三定律可知,人和車在最低點(diǎn)O時對軌道的壓力為7740N
【解析】對摩托車的運(yùn)動過程進(jìn)行分析,運(yùn)用動能定理研究開始到頂部平臺過程,可求出人和車到達(dá)頂部平臺時的速度v.
從平臺飛出到A點(diǎn),這是一段平拋運(yùn)動,運(yùn)用平拋運(yùn)動的規(guī)律求解水平距離s.
對平拋的末速度進(jìn)行分解,利用幾何關(guān)系求出圓弧對應(yīng)圓心角θ.
再次運(yùn)用動能定理研究平臺到O點(diǎn),求出O點(diǎn)速度,運(yùn)用牛頓第二定律求出人和車運(yùn)動到圓弧軌道最低點(diǎn)O時對軌道的壓力.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】旅行家在沙漠中,需要弄清三個問題:我在哪里?我要去的地方在哪里?選哪條路線最佳?以下相關(guān)說法正確的是( )
A.我在哪里?涉及的物理量是位移
B.我要去的地方在哪里?涉及的物理量是位移
C.選哪條路線最佳?涉及的物理量是位移
D.全球定位系統(tǒng)(GPS)能精確的確定旅行家每時刻的位移
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【題目】質(zhì)量為1kg的物體在水平方向成37°斜向下的恒定推力F作用下沿粗糙的水平面運(yùn)動,1s后撤掉推力F,其運(yùn)動的v﹣t圖象如圖所示(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)下列說法正確的是( )
A.在0~2s內(nèi),合外力一直做正功
B.在0.5s時,推力F的瞬時功率為120W
C.在0~3s內(nèi),物體克服摩擦力做功60J
D.在0~2s內(nèi),合外力平均功率為6.25W
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,圖甲為氫原子的能級,圖乙為氫原子的光譜,已知譜線a是氫原子從n=4的能級躍遷到n=2能級時的輻射光,譜線b可能是氫原子在下列哪種情形躍遷時的輻射光( )
A.從n=3的能級躍遷到n=2的能級
B.從n=5的能級躍遷到n=2的能級
C.從n=4的能級躍遷到n=3的能級
D.從n=5的能級躍遷到n=3的能級
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【題目】如圖,足夠長的光滑導(dǎo)軌傾斜放置,導(dǎo)軌寬度為L , 下端與電阻R連接,其它電阻不計,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上 若金屬棒ab以一定初速度沿v0導(dǎo)軌下滑,則棒( )
A.電流方向從a到b
B.剛開始下滑瞬間產(chǎn)生的電動勢為BLV0
C.最終能勻速下滑
D.減少的重力勢能全部等于電阻R產(chǎn)生的內(nèi)能
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【題目】如圖所示,間距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面夾角α=30°,下端N、Q間連接一阻值為R的電阻.導(dǎo)軌上有一個正方形區(qū)間abcd,cd以下存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場.長度為L、電阻為r的金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好且垂直導(dǎo)軌放置,當(dāng)金屬棒從ab位置由靜止釋放的同時,對金屬棒施加一個平行導(dǎo)軌向下的恒力F,F(xiàn)的大小是金屬棒重力的 ,金屬棒通過cd時恰好做勻速運(yùn)動,若此時突然只將力F的方向反向,力F的大小不變,經(jīng)過一段時間后金屬棒靜止,已知重力加速度為g,不計金屬導(dǎo)軌的電阻,求:
(1)金屬棒的質(zhì)量;
(2)整個過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)金屬棒通過cd后向下運(yùn)動的最大距離.
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【題目】許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出了重要貢獻(xiàn),下列表述正確的是( 。
A.牛頓測出了引力常量
B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律
C.安培導(dǎo)出了磁場對運(yùn)動電荷的作用力公式
D.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f明物體具有慣性
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【題目】如圖所示,一對大磁極,中間處可視為勻強(qiáng)磁場,上、下邊緣處為非勻強(qiáng)磁場,一矩形導(dǎo)線框abcd保持水平,從兩磁極間中心上方某處開始下落,并穿過磁場( )
A.線框中有感應(yīng)電流,方向先是a→b→c→d→a后是d→c→b→a→d
B.線框中有感應(yīng)電流,方向先是d→c→b→a→d后是a→b→c→d→a
C.受磁場的作用,線框要發(fā)生轉(zhuǎn)動
D.線框中始終沒有感應(yīng)電流
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【題目】A球的質(zhì)量是m,B球的質(zhì)量是2m,它們在光滑的水平面上以相同的動量運(yùn)動.B在前,A在后,發(fā)生正碰后,A球仍朝原方向運(yùn)動,但其速度是原來的一半,碰后兩球的速度比vA′:vB′為( )
A.2:3
B.1:3
C.2:1
D.1:2
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