如圖是一個(gè)設(shè)計(jì)“過(guò)山車(chē)”的試驗(yàn)裝置的原理示意圖.斜面AB與豎直面內(nèi)的圓形軌道在B點(diǎn)平滑連接.斜面AB和圓形軌道都是光滑的.圓形軌道半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的小車(chē)(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)由靜止釋放沿斜面滑下,小車(chē)恰能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)C.已知重力加速度為g.
求:
(1)A點(diǎn)距水平面的高度h;
(2)在B點(diǎn)軌道對(duì)小車(chē)的支持力的大小.
(1)小車(chē)在C點(diǎn)有:mg=m
v2C
R

解得:vC=
gR

由A運(yùn)動(dòng)到C,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:mgh=mg?2R+
1
2
m
v2C

解得:h=2.5R
(2)由A運(yùn)動(dòng)到B,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:mgh=
1
2
m
v2B

解得:vB=
5gR

小車(chē)在B點(diǎn)有:FN-mg=m
v2B
R

解得:FN=6mg
答:
(1)A點(diǎn)距水平面的高度h為2.5R;
(2)在B點(diǎn)軌道對(duì)小車(chē)的支持力的大小為6mg.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

位于豎直平面內(nèi)的金屬框abcd,其水平邊L1="1.0" m,豎直邊L2="0.5" m,線框的質(zhì)量m="0.2" kg,電阻R="2" Ω,在線框的下方有一上、下邊界均為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾?i>H>L2,磁感應(yīng)強(qiáng)度B="1.0" T,方向與線框平面垂直,使線框的cd邊從距磁場(chǎng)上邊界高h="0.7" m處由靜止開(kāi)始下落.已知線框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)后,ab邊到達(dá)磁場(chǎng)上邊界之前速度已達(dá)到這一階段的最大值.求從線框下落到cd邊剛剛到達(dá)磁場(chǎng)下邊界過(guò)程中,磁場(chǎng)作用于線框的安培力所做的總功(g="10" m/s2,空氣阻力不計(jì)).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一物體以初速度v0沖向光滑斜面AB,并能沿斜面升高h(yuǎn).下列說(shuō)法中正確的是(   )
A.若把斜面從C點(diǎn)鋸斷,由機(jī)械能守恒定律知,物體沖出C點(diǎn)后仍能升高h(yuǎn)
B.若把斜面彎成圓弧形,物體仍能沿AB′升高h(yuǎn)
C.若把斜面從C點(diǎn)鋸斷或彎成圓弧狀,物體都不能升高h(yuǎn),因?yàn)闄C(jī)械能不守恒
D.若把斜面從C點(diǎn)鋸斷或彎成圓弧狀,物體都不能升高h(yuǎn),但機(jī)械能仍守恒

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

奧運(yùn)會(huì)中的投擲的鏈球、鉛球、鐵餅和標(biāo)槍等體育比賽項(xiàng)目都是把物體斜向上拋出的運(yùn)動(dòng),這些物體從拋出到落地的過(guò)程中(不計(jì)空氣阻力)( 。
A.物體的機(jī)械能一直減小
B.物體的機(jī)械能不變
C.物體的動(dòng)能先增大后減小,重力勢(shì)能先減小后增大
D.物體的動(dòng)能先減小后增大,重力勢(shì)能先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖,一只m=2kg花盆從高h(yuǎn)=50m的16樓窗臺(tái)掉落到地面,已知3樓窗臺(tái)高h(yuǎn)l=10m,根據(jù)給出數(shù)據(jù)計(jì)算填表,從表格中數(shù)據(jù)可得出的正確結(jié)論是( 。
參考平面地面16樓3樓
花盆在窗臺(tái)上重力勢(shì)能Ep11000J0J80J
花盆落地時(shí)重力勢(shì)能Ep20J1000J-200J
重力勢(shì)能變化△Ep=Ep2-Ep1-1000J-1000J-1000J
A.重力勢(shì)能的變化與零勢(shì)能面的選取有關(guān),重力勢(shì)能的變化具有相對(duì)性
B.重力勢(shì)能的變化與零勢(shì)能面的選取無(wú)關(guān),重力勢(shì)能的變化具有絕對(duì)性
C.重力勢(shì)能的大小與零勢(shì)能面的選取有關(guān),重力勢(shì)能具有相對(duì)性
D.重力勢(shì)能的正負(fù)表示方向,大小看絕對(duì)值

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

國(guó)家跳水隊(duì)素有體壇“夢(mèng)之隊(duì)”的美稱(chēng),屢次在國(guó)際大賽中為國(guó)爭(zhēng)光,右圖的虛線表示某跳水運(yùn)動(dòng)員在跳水的過(guò)程中其重心的運(yùn)動(dòng)軌跡,從離開(kāi)跳板到入水過(guò)程中,該運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能( 。
A.一直增大B.一直減少
C.先增大后減少D.先減少后增大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

用如圖所示的裝置驗(yàn)證小球做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒,圖中O為釋放小球的位置,A、B、C、D為固定速度傳感器的位置且與O在同一條豎直線上.
(1)若當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,還需要測(cè)量的物理量有______.
A.小球的質(zhì)量m
B.小球下落到每一個(gè)速度傳感器時(shí)的速度v
C.小球下落到每一個(gè)速度傳感器時(shí)下落的高度h
D.小球下落到每一個(gè)速度傳感器時(shí)所用的時(shí)間t
(2)作出v2-h圖象,由圖象算出其斜率k,當(dāng)k=______可以認(rèn)為小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒.
(3)寫(xiě)出對(duì)減小本實(shí)驗(yàn)誤差有益的一條建議:______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,A、B兩小球由繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連,B球放在傾角為α的固定光滑斜面上,A球放在裝有水的容器底部(容器底部直徑足夠大).現(xiàn)用手控制住B球,并使細(xì)線剛剛拉直但無(wú)拉力作用,并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行.已知A球的質(zhì)量為m,重力加速度為g,細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì),圖示狀態(tài)水的深度為h,A球的體積為V,開(kāi)始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).釋放B球后,B球沿斜面下滑至速度最大時(shí)A球恰好離開(kāi)水面一半,不計(jì)大氣壓強(qiáng).下列說(shuō)法正確的是( 。
A.B球沿斜面下滑至速度最大的過(guò)程中,B球的機(jī)械能增加
B.從釋放B球到A球剛離開(kāi)水面一半的過(guò)程中,A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.在A球再次落到容器底前,A、B兩小球和水組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
D.根據(jù)上述條件可以求出B球的質(zhì)量

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在下列實(shí)例中,不計(jì)空氣阻力,機(jī)械能不守恒的是( 。
A.做斜拋運(yùn)動(dòng)的手榴彈
B.沿豎直方向自由下落的物體
C.起重機(jī)將重物體勻速吊起
D.沿光滑豎直圓軌道運(yùn)動(dòng)的小球

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同步練習(xí)冊(cè)答案