【題目】為了研究過(guò)山車的原理,某同學(xué)利用國(guó)慶假期體驗(yàn)了溫州樂園的過(guò)山車(如圖甲)。過(guò)山車軌道可以理想化為如圖乙所示:一個(gè)與水平方向夾角為、長(zhǎng)為 L=12.0m 的傾斜軌道AB,通過(guò)水平軌道BC、半徑R=2m的豎直圓形軌道與水平軌道EF相連,C為豎直軌道的最低點(diǎn),D為最高點(diǎn),E為出口,整個(gè)軌道摩擦力不計(jì)。其中軌道間都通過(guò)一小段長(zhǎng)度可忽略的光滑圓弧相連,F(xiàn)使一質(zhì)量m=1kg的物塊(可看作質(zhì)點(diǎn))從傾斜軌道A點(diǎn)靜止釋放沿圓軌道運(yùn)動(dòng)。(g10m/s2)求:

1)物塊滑到C點(diǎn)的速度大小

2)物塊通過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力

3)設(shè)物塊靜止釋放點(diǎn)離底部B點(diǎn)在斜面上的距離為x,為了使物塊不脫離圓軌道運(yùn)動(dòng),求x應(yīng)該滿足的條件。

【答案】112m/s222N,方向豎直向上(3

【解析】

解:(1),根據(jù)動(dòng)能定理可得:

解得:

(2) (1),根據(jù)動(dòng)能定理可得:

解得:

點(diǎn)則有:

解得:

根據(jù)牛頓第三定律可得物塊通過(guò)點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力,方向豎直向上

(3) 滑塊不脫離軌道有兩種情況,第一是滑塊進(jìn)入圓形軌道后上升的最大高度不超過(guò)圓形軌道的半徑,由功能原理可得:

解得:

第二種是滑塊能通過(guò)軌道的軌道的最高點(diǎn),

若滑塊恰能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn),則有:

解得:

即滑塊不脫離軌道的條件是:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在一次治理超載和超限的執(zhí)法中,一輛執(zhí)勤的警車停在公路邊,當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以72km/h的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時(shí),決定前去追趕,經(jīng)過(guò)10s后警車發(fā)動(dòng)起來(lái),并以2.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),但警車的行駛速度必須控制在90km/h以內(nèi).求:

(1)警車在追趕貨車的過(guò)程中,兩車間的最大距離是多少?

(2)警車發(fā)動(dòng)后要多少時(shí)間才能追上貨車?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線L1、L2L1中的電流方向向左,L2中的電流方向向上;L1的正上方有a、b兩點(diǎn),它們相對(duì)于L2對(duì)稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場(chǎng)中,外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為,方向也垂直于紙面向外。則(

A. 流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

B. 流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

C. 流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

D. 流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)在進(jìn)行探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),經(jīng)歷了以下過(guò)程:

1)在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器如圖甲乙所示,該同學(xué)決定使用甲,則應(yīng)選擇圖中___(選填“A”“B”)電源搭配使用。

2)為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的措施是______。

A.重物的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 B.先釋放紙帶,后接通電源

C.調(diào)節(jié)滑輪使拉小車的細(xì)線和木板平行 D.釋放時(shí)小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

3)該同學(xué)欲通過(guò)圖丙所示裝置打出的紙帶(圖。﹣(lái)判斷是否已經(jīng)平衡摩擦力。該同學(xué)正確操作實(shí)驗(yàn)后,想通過(guò)紙帶的點(diǎn)跡判斷:為進(jìn)一步平衡摩擦力,圖丙中墊塊應(yīng)該向______(選填“A“B)移一些。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】電流、電壓傳感器是能通過(guò)數(shù)據(jù)采集器采集電流、電壓的大小并直接輸出電流、電壓數(shù)值的精確測(cè)量?jī)x器。某實(shí)驗(yàn)小組利用電流、電壓傳感器來(lái)做描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn):

1)在實(shí)物圖(甲)中,B傳感器應(yīng)該采用_______(填電壓傳感器電流傳感器);

2)在實(shí)物圖(甲)中,已正確連接了部分導(dǎo)線,請(qǐng)完成剩余部分的連接,要求電壓傳感器的示數(shù)能從零開始取值(畫在答題紙上)_______;

3)開關(guān)閉合前,圖(甲)中滑動(dòng)變阻器觸頭應(yīng)該處于_______(填“a”“b”)端;

4)實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖(乙)所示。現(xiàn)將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為的電源兩端,根據(jù)圖中圖像和該電源輸出電流與路端電壓的關(guān)系圖線,可以得到小燈泡消耗的功率是_________W。(結(jié)果保留兩位小數(shù)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播,t=0時(shí)刻,波源O點(diǎn)開始振動(dòng)方向?yàn)?/span>y軸正方向運(yùn)動(dòng),t=0.2sO點(diǎn)第一次到達(dá)正方向最大位移處,某時(shí)刻x=0x=6m之間形成的波形如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 該橫波的波速為5m/s

B. 質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)N都運(yùn)動(dòng)起來(lái)后,它們的運(yùn)動(dòng)方向總相反

C. 圖示波形圖可能是t=1.2s時(shí)刻的

D. t=2.6s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)M處于平衡位置,運(yùn)動(dòng)路程為2.6m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于全反射,下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)可能發(fā)生全反射

B. 光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)可能發(fā)生全反射

C. 光從折射率大的介質(zhì)射向折射率小的介質(zhì)時(shí)可能發(fā)生全反射

D. 光從其傳播速度大的介質(zhì)射向其傳播速度小的介質(zhì)時(shí)可能發(fā)生全反射

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,AOB是由某種透明物質(zhì)制成的圓柱體橫截面(O為圓心),透明物質(zhì)折射率為.今有一束平行光以45°的入射角從真空射向柱體的OA平面,這些光線中有一部分不能從柱體的AB面上射出,設(shè)凡射到OB面的光線全部被吸收,也不考慮OA面的反射,求:

1)從AO面射入透明物質(zhì)的折射角.

2)光線從透明物質(zhì)射向真空時(shí)發(fā)生全反射的臨界角.

3)從圓柱AB面上能射出光線的部分占AB表面的幾分之幾?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)小球從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為0.4m/s2,經(jīng)過(guò)3s后到達(dá)斜面底端B點(diǎn),并開始在水平地面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),又經(jīng)過(guò)9s停在C點(diǎn)。已知小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度大小不變,則小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的距離與在水平地面上運(yùn)動(dòng)的距離之比是(

A. 1:1B. 1:3C. 1:2D. 3:1

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