過山車是游樂場中常見的設施。如圖是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)半徑R= 2.0m的圓形軌道組成，B、C分別是圓形軌道的最低點和最高點。一個質(zhì)量為m=1.0kg的小滑（可視為質(zhì)點），從軌道的左側(cè)A點以v0= 12m/s的初速度沿軌道向右運動，A、B間距L= 11.5m。小滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)。圓形軌道是光滑的，水平軌道足夠長。取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）滑塊經(jīng)過B點時的速度大小;
（2）滑塊經(jīng)過C點時受到軌道的作用力大小F；
（3）滑塊最終停留點D（圖中未畫出）與起點A的距離d。

(1) 11m/s  (2) 10.5N  (3)72m

解析試題分析：（1）從A到B根據(jù)動能定理，
解得vB=11m/s
（2）從B到C根據(jù)機械能守恒定律
在最高點C，根據(jù)牛頓第二定律 ,
解得F=10.5N
（3）設B到D的距離為x,根據(jù)動能定理，
其中d=L+x,解得d=72m
考點：此題考查的是動能定理、牛頓定律及機械能守恒定律。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(15分)如圖所示，在A點固定一正電荷，電量為Q，在離A高度為H的C處由靜止釋放某帶同種電荷的液珠，開始運動瞬間的加速度大小恰好為重力加速度g。已知靜電常量為k，兩電荷均可看成點電荷，不計空氣阻力。求：

(1)液珠的比荷
(2)液珠速度最大時離A點的距離h。
(3)若已知在點電荷Q的電場中，某點的電勢可表示成，其中r為該點到Q的距離（選無限遠的電勢為零）。求液珠能到達的最高點B離A點的高度rB。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，半徑R=0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點B與長為L=1m的水平面相切于B點，BC離地面高h=0.45m，C點與一傾角為θ=300的光滑斜面連接，質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從圓弧頂點D由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.，取g=10m／s2．求：

（1）小滑塊剛到達圓弧的B點時對圓弧的壓力；
（2）小滑塊到達C點時速度的大��；
（3）小滑塊從C點運動到地面所需的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一個3/4圓弧形光滑細圓管軌道ABC，被放置在豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，在A點與水平地面AD相接，地面與圓心O等高，MN是放在水平地面上長為3R、厚度不計的墊子，左端M正好位于A點，將一個質(zhì)量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處管口正上方某處由靜止釋放，不考慮空氣阻力。

（1）若小球從C點射出后恰好能打到墊子的M端，則小球經(jīng)過C點時對管的作用力大小和方向如何？
（2）欲使小球能通過C點落到墊子上，小球離A點的最大高度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）長為L的繩一端系于O點,另一端系一質(zhì)量為3m的小球,如圖所示,質(zhì)量為m的子彈水平射入小球并留在其內(nèi),小球恰好能過最高處(O點上方L處),求子彈的初速度.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如右圖所示，水平光滑絕緣軌道MN的左端有一個固定擋板，軌道所在空間存在E＝4.0×102 N/C、水平向左的勻強電場．一個質(zhì)量m＝0.10 kg、帶電荷量q＝5.0×10－5 C的滑塊(可視為質(zhì)點)，從軌道上與擋板相距x1＝0.20 m的P點由靜止釋放，滑塊在電場力作用下向左做勻加速直線運動．當滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線運動，運動到與擋板相距x2＝0.10 m的Q點，滑塊第一次速度減為零．若滑塊在運動過程中，電荷量始終保持不變，求：

(1)滑塊沿軌道向左做勻加速直線運動的加速度的大�。�
(2)滑塊從P點運動到擋板處的過程中，電場力所做的功；
(3)滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機械能．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

在宇宙探索中，科學家發(fā)現(xiàn)某顆行星的質(zhì)量和半徑均為地球的1/2，宇航員登陸到該行星的表面時，將長度L=0.45m的細繩一端固定，另一端系質(zhì)量m=0.1kg的金屬球，并讓金屬球恰好能在豎直面內(nèi)作圓周運動。已知地球表面重力加速度g=10m/s2。求：
⑴該行星表面的重力加速度g′；
⑵金屬球通過最高點時線速度大小；
⑶金屬球通過最低點時線速度大小

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強電場（邊界上有電場），電場強度為E=mg/q，ACB為光滑固定的半圓形軌道，軌道半徑為R，A、B為圓水平直徑的兩個端點，AC為圓弧。一個質(zhì)量為m，電荷量為－q的帶電小球，從A點正上方高為H=R處由靜止釋放，并從A點沿切線進入半圓軌道，不計空氣阻力及一切能量損失，關于帶電小球的受力及運動情況，下列說法正確的是（   ）

A.小球到達C點時對軌道壓力為3 mg    
B.小球在AC部分運動時，加速度不變
C.適當增大E，小球到達C點的速度可能為零
D.若E=2mg/q，要使小球沿軌道運動到C，則應將H至少調(diào)整為3R/2

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

已知點電荷A的電荷量是點電荷B的2倍，則A對B的作用力大小跟B對A的作用力大小的比值為(　　) 

A．2∶1B．1∶2C．1∶1D．不能確定

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