【題目】如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內(nèi)，其彎曲部分是由兩個半徑均為R=0.8m的半圓平滑對接而成（圓的半徑遠大于細管內(nèi)徑），軌道底端D點與粗糙的水平地面相切．現(xiàn)有一輛質(zhì)量為m=0.5kg的玩具小車以恒定的功率從E點靜止開始行駛，經(jīng)過一段時間t=1.5s之后，出現(xiàn)了故障，發(fā)動機自動關(guān)閉，小車在水平地面繼續(xù)運動并進入“S”形軌道，從軌道的最高點A飛出后，恰好垂直撞在固定斜面B上的C點，C點與下半圓的圓心等高．已知小車與地面之間的阻力恒為重力的0.25倍，空氣阻力忽略不計，ED之間的距離為x0=2m，斜面的傾角為，g取10m/s2．求：

(1)小車到達C點時的速度大�。�

(2)在A點小車對軌道的壓力；

(3)小車的恒定功率是多少。

【答案】(1)8m/s；(2)5N，方向豎直向上；(3)15W

【解析】

（1）把C點的速度分解為水平vA和豎直的vy，有：

解得

（2）從A到C由機械能守恒

小車在A點的速度大小

因為>，對外軌有壓力，軌道對小車的作用力向下

解得

FN=mg=5N

根據(jù)作用力與反作用力，小車對軌道的壓力

F′N=mg

方向豎直向上

（3）從D到A的過程中，機械能守恒，則

小車從E到D的過程中

解得

帶入數(shù)據(jù)解得

P=15W

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在X星球表面宇航員做了一個實驗：如圖甲所示，輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，小球運動到最高點時，受到的彈力為F，速度大小為v，其F－v2圖象如圖乙所示，已知X星球的半徑為R0，引力常量為G，不考慮星球自轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是（　　）

A.X星球表面的重力加速度g＝b

B.X星球的密度ρ＝

C.X星球的質(zhì)量M＝

D.環(huán)繞X星球的軌道離星球表面高度為R0的衛(wèi)星周期T＝4π

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在豎直平面內(nèi)的直角坐標系內(nèi)，一個質(zhì)量為m的質(zhì)點；在恒力F和重力的作用下，從坐標原點O由靜止開始沿直線OA斜向下運動，直線OA與y軸負方向成角（）。不計空氣阻力，重力加速度為g，則以下說法正確的時（　　）

A.當時，質(zhì)點的機械能守恒

B.當時，質(zhì)點的機械能守恒

C.當時，質(zhì)點的機械能可能減小也可能增大

D.當時，質(zhì)點的機械能可能減小也可能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】建筑工人常常徒手向上拋磚塊，當磚塊上升到最高點時被樓上的師傅接住。 在一次拋磚的過程中，磚塊運動3s到達最高點，將磚塊的運動勻變速直線運動，磚塊通過第2s內(nèi)位移的后用時為t1，通過第1s內(nèi)位移的前用時為t2，則滿足（ ）

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的勻強電場中，有a、b、c三點，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿電場線方向，bc和電場線方向成60°角，一個電荷量為q=4×10-8C的正電荷從a點移到b點時靜電力做功為W1=1.2×10-7J，求：

（1）勻強電場的場強E；

（2）電荷從b移到c，靜電力做功W2；

（3）a、c兩點間的電勢差Uac。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c、d為某一電場中的四個等勢面，已知相鄰等勢面間電勢差相等，一個帶正電粒子在只受電場力作用下，運動過程中先后經(jīng)過M點和N點，則

A. 電場力對粒子做負功B. 四個等勢面電勢關(guān)系為φa＞φb＞φc＞φd

C. 粒子在M點的加速度比N點大D. 該粒子在N點的動能較大，電勢能較小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在第一象限內(nèi)，存在垂直于平面向外的勻強磁場Ⅰ，第二象限內(nèi)存在水平向右的勻強電場，第三、四象限內(nèi)存在垂直于平面向外、磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場Ⅱ。一質(zhì)量為，電荷量為的粒子，從軸上點以某一初速度垂直于軸進入第四象限，在平面內(nèi)，以原點為圓心做半徑為的圓周運動；隨后進入電場運動至軸上的點，沿與軸正方向成角離開電場；在磁場Ⅰ中運動一段時間后，再次垂直于軸進入第四象限。不計粒子重力。求：

（1）帶電粒子從點進入第四象限時初速度的大小；

（2）電場強度的大小；

（3）磁場Ⅰ的磁感應(yīng)強度的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲是某同學“驗證動能定理”的實驗裝置．其步驟如圖：

A．易拉罐內(nèi)盛上適量細沙，用輕繩通過滑輪連接在小車上，小車連接紙帶。合理調(diào)整木板傾角，讓小車沿木板勻速下滑。

B．取下輕繩和易拉罐，測出易拉罐和細沙的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M。

C．取下細繩和易拉罐，換一條紙帶，讓小車由靜止釋放，打出的紙帶如圖乙（中間部分未畫出），O為打下的第一點。已知打點計時器的打點頻率為f，重力加速度為g。

（1）步驟A中小車所受的合外力為_________，步驟C中小車所受的合外力為_________；

（2）為驗證從O→C過程中小車合外力做功與小車動能變化的關(guān)系，測出BD間的距離為，OC間距離為，則C點的速度為_________，O→C過程中小車合外力做功為_________，需要驗證的關(guān)系式為______________（用所測物理量的符號表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是某同學探究做圓周運動的物體質(zhì)量、向心力、軌道半徑及線速度關(guān)系的實驗裝置，圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運動力傳感器測量向心力F，速度傳感器測量圓柱體的線速度v，該同學通過保持圓柱體質(zhì)量和運動半徑不變，來探究向心力F與線速度v的關(guān)系：

(1)該同學采用的實驗方法為________。

A.等效替代法 B.控制變量法 C.理想化模型法

(2)改變線速度v，多次測量，該同學測出了五組F、v數(shù)據(jù)，如表所示：

①作出圖線如圖乙所示；

②若圓柱體運動半徑，由作出的的圖線可得圓柱體的質(zhì)量________kg。結(jié)果保留兩位有效數(shù)字

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