19.汽車以72km/h的速度過凸型橋最高點時,對橋的壓力是車重的一半.將凸型橋看成圓弧,重力加速度取10m/s2.則該橋的半徑為80m.

分析 汽車在凸形橋最高點時,由重力和支持力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求解即可該橋的半徑.

解答 解:設(shè)汽車的質(zhì)量為m,汽車在凸形橋最高點受到的橋面支持力為F,由題可得 F=$\frac{1}{2}$mg
汽車的速度為 v=72km/h=20m/s
在橋面最高點,對汽車,根據(jù)牛頓第二定律得:
 mg-F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,可得 r=$\frac{2{v}^{2}}{g}$=$\frac{2×2{0}^{2}}{10}$m=80m
故答案為:80

點評 汽車過凸形橋最高點、過凹形橋最低點、火車轉(zhuǎn)彎等,是向心力在實際中的應(yīng)用.關(guān)鍵要分析物體的受力情況,確定向心力的來源,明確指向圓心的合力充當(dāng)向心力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.一物體在距原點-5m處出發(fā),其V-t圖象如圖四,求:
(1)物體在t=1s時的加速度:
(2)物體在t=3s時相對于原點的位置.

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10.(1)研究小車勻速直線運動的實驗裝置如圖(a)所示其中斜面傾角θ可調(diào),打點計時器的工作頻率為50HZ,紙帶上計數(shù)點的間距如圖(b)所示,圖中每相鄰兩點之間還有4個記錄點未畫出.

①部分實驗步驟如下:
A.測量完畢,關(guān)閉電源,取出紙帶
B.接通電源,待打點計時器工作穩(wěn)定后放開小車
C.將小車依靠在打點計時器附近,小車尾部與紙帶相連
D.把打點計時器固定在平板上,讓紙穿過限位孔
上述實驗步驟的正確順序是:DCBA(用字母填寫)
②圖(b)中標(biāo)出的相鄰兩計數(shù)點的時間間隔T=0.1s
③計數(shù)點5對應(yīng)的瞬時速度大小計算式為V5=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}}{2T}$.
④為了充分利用記錄數(shù)據(jù),減小誤差,小車加速度大小的計算式應(yīng)為a=$\frac{{(S}_{4}+{S}_{5}+{S}_{6})-({S}_{1}+{S}_{2}+{S}_{3})}{9{T}^{2}}$.
(2)圖(c)是某同學(xué)在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶.
①若已知電源頻率為50Hz,則打點計時器在紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為0.02s.
②A、B、C、D是打點計時器在紙帶上打下的四個點,每兩個相鄰點之間還有四個點沒有畫出.從圖中讀出A、B兩點間距s=0.70cm,C點對應(yīng)的速度是0.10m/s.紙帶的加速度是0.20m/s2(計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字).

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7.如圖所示,MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌,NQ⊥MN.導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°,NQ間連接一個R=4Ω的電阻.有一方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=1T.將一根質(zhì)量m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的電阻r=1Ω,導(dǎo)軌電阻不計.現(xiàn)由靜止開始釋放金屬棒,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與NQ平行.已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,經(jīng)5s金屬棒滑行至cd處時剛好達到穩(wěn)定速度,cd 與NQ相距s=8m.重力加速度g取10m/s2.求:
(1)金屬棒達到的穩(wěn)定速度是多大?
(2)金屬棒ab從靜止釋放到滑行至cd處的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱和通過電阻R的總電荷量各是多少?
(3)若單獨給電阻R兩端加上u=Umsin40πt(V)的正弦交流電壓,電阻R經(jīng)14s產(chǎn)生的熱量與第(2)問中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱相等.請寫出此正弦交流電壓的瞬時表達式.

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14.如圖所示,質(zhì)量m=0.5kg的小球,從距桌面h1=1.2m高處的A點下落到地面上的B點,桌面高h2=0.8m.以桌面為重力勢能的參考平面,重力加速度取10m/s2.下列說法正確的是( 。
A.小球在A點時的重力勢能為10JB.小球在B點時的重力勢能為0J
C.小球在B點時的動能為10JD.小球在B點時的機械能為10J

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4.如圖所示,絕緣粗糙斜面體固定在水平地面上,斜面所在空間存在平行于斜面向上的勻強電場E,輕彈簧一端固定在斜面頂端,另一端拴接一不計質(zhì)量的絕緣薄板.一帶正電的小滑塊,從斜面上的P點處由靜止釋放后,沿斜面向上運動,并能壓縮彈簧至R點(圖中未標(biāo)出),然后返回.則( 。
A.滑塊從P點運動到R點的過程中,其機械能增量等于電場力與彈簧彈力做功之和
B.滑塊從P點運動到R點的過程中,電勢能的減小量大于重力勢能和彈簧彈性勢能的增加量之和
C.滑塊返回能到達的最低位置在P點的下方
D.滑塊最終停下時,克服摩擦力所做的功等于電勢能的減小量與重力勢能增加量之差

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11.下列三位物理學(xué)家對人類文明作出了巨大貢獻,他們生活的年代先后順序正確的是( 。
A.牛頓、伽利略、法拉第B.伽利略、法拉第、牛頓
C.法拉第、牛頓、伽利略D.伽利略、牛頓、法拉第

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8.真空中,在光滑絕緣水平面上的O點固定一個帶電量為+Q的小球,直線MN通過O點,N為OM的中點,OM的距離為d.在M點有一個帶電量為-q、質(zhì)量為m的小球,如圖所示,靜電力常量為k.
(1)求N點的場強大小和方向;
(2)求M點的小球剛由靜止釋放時的加速度大小和方向;
(3)已知點電荷Q所形成的電場中各點的電勢的表達式為φ=k$\frac{Q}{r}$,其中r為空間某點到點
電荷Q的距離,求M點的小球剛由靜止釋放后運動到N點時的速度大。

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5.如圖所示,在xOy平面的第一、四象限,有水平向右勻強電場,在第二、三象限中存在磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場和場強大小與第一象限的場強大小相等、方向豎直向上的勻強電場.第一象限中P點的坐際是($\frac{R}{2}$,$\frac{\sqrt{3}}{2}$R),在P點拴一根絕緣細線,長為R,細線另一端系一個質(zhì)量為m,帶電荷量為q的小球,現(xiàn)將細線拉至與水平方向成45°角由靜止釋放,小球擺至O點位置時.細線恰好脫開,小球跨過y軸,恰好做圓周運動.求:
(1)電場強度的大;
(2)小球到達O點時的速度;
(3)小球在y軸左側(cè)做勻速圓周運動的旋轉(zhuǎn)半徑.

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