【題目】某游樂場(chǎng)過山車模型簡(jiǎn)化為如圖所示，光滑的過山車軌道位于豎直平面內(nèi)，該軌道由一段斜軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R，可視為質(zhì)點(diǎn)二段過山車從斜軌道上某點(diǎn)由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。

（1）若要求過山車能通過圓形軌道最高點(diǎn)，則過山車初始位置相對(duì)圓形軌道底部的高度h于少要多少？

（2）考慮到游客的安全，要求全過程游客受到的支持力不超過自身重力的7倍，過山車初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h不得超過多少？

【答案】（1）2．5R（2）3R

【解析】

試題分析：（1）設(shè)過山車總質(zhì)量為M，從高度h1處開始下滑，恰能以v1過圓周軌道最高點(diǎn)．

在圓軌道最高點(diǎn)有：…①

運(yùn)動(dòng)過程機(jī)械能守恒：…②

由①②式得：，高度h至少要2．5R．

（2）設(shè)從高度h2處開始下滑，過圓周最低點(diǎn)時(shí)速度為v2，游客受到的支持力最大是FN=7mg．

最低點(diǎn)：…③

運(yùn)動(dòng)過程機(jī)械能守恒：…④

由③④式得：，高度h不得超過3R．

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】如圖所示，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為的小物塊，從光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)以的初速度水平拋出，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為的長(zhǎng)木板，已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，圓弧軌道的半徑為，C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角，不計(jì)空氣阻力，g取，求：

（1）小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

（2）要使小物塊不滑出長(zhǎng)木板，木板的長(zhǎng)度L至少多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“探究合力做的功與動(dòng)能改變關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他們將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，如圖所示．并用重物通過細(xì)線拉小車，然后保持小車和重物的質(zhì)量不變，通過改變小車釋放點(diǎn)到光電門的距離（s）進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)要求每次小車都從靜止釋放．

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度d如圖乙所示，d=______cm．

（2）如果遮光條通過光電門的時(shí)間為t，小車到光電門的距離為s．該同學(xué)通過描點(diǎn)作出線性圖象來(lái)反映合力做的功與動(dòng)能改變關(guān)系，則他作的圖象關(guān)系是下列哪一個(gè)時(shí)才能符合實(shí)驗(yàn)要求______．

A．s－t B．s－t2C．s－t-1D．s－t-2

（3）下列哪些實(shí)驗(yàn)操作能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差______．

A．調(diào)整軌道的傾角，在未掛重物時(shí)使小車能在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)

B．必須滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C．必須保證小車從靜止?fàn)顟B(tài)開始釋放．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】最早發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的科學(xué)家是（ ）

A. 奧斯特 B. 羅蘭 C. 安培 D. 法拉第

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將兩支鉛筆并排放在一起，中間留一條狹縫，通過這條狹縫去看與其平行的日光燈，能觀察到彩色條紋，這是由于光的_____（選填“折射”“干涉”或“衍射”）．當(dāng)縫的寬度______（選填“遠(yuǎn)大于”或“接近”）光波的波長(zhǎng)時(shí)，這種現(xiàn)象十分明顯．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示為學(xué)校操場(chǎng)上一質(zhì)量不計(jì)的豎直滑竿，滑竿上端固定，下端懸空。為了研究學(xué)生沿竿的下滑情況，在竿頂部裝有一拉力傳感器，可顯示竿頂端所受拉力的大小�，F(xiàn)有一質(zhì)量為50kg的學(xué)生（可視為質(zhì)點(diǎn)）從上端由靜止開始滑下，3s末滑到竿底時(shí)速度恰好為零。以學(xué)生開始下滑時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，傳感器顯示的拉力隨時(shí)間變化情況如圖乙所示，取g=10m/s2，則

A. 該學(xué)生下滑過程中的最大速度是3m/s

B. 該學(xué)生下滑過程中的最大速度是6m/s

C. 滑桿的長(zhǎng)度是3m

D. 滑桿的長(zhǎng)度是6m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2018年12月8日2時(shí)23分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射嫦娥四號(hào)探測(cè)器，開啟了月球探測(cè)的新旅程。嫦娥四號(hào)探測(cè)器經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移、近月制動(dòng)等一系列過程于2018年12月30日8時(shí)55分，順利進(jìn)入近月點(diǎn)高度約15km、遠(yuǎn)月點(diǎn)高度約100km的環(huán)月橢圓軌道。嫦娥四號(hào)在環(huán)月橢圓軌道上從遠(yuǎn)月點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到近月點(diǎn)的過程中，速度、加速度大小的變化情況是

A. 速度減小，加速度增大B. 速度增大，加速度減小

C. 速度增大，加速度增大D. 速度減小，加速度減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】水平直道托乒乓球跑步比賽，比賽距離為s；比賽時(shí)某同學(xué)將球置于球拍中心，以大小為a的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v0時(shí)，再以v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)跑到終點(diǎn)．整個(gè)過程中球一直保持在球拍中心不動(dòng)，比賽中該同學(xué)在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段保持球拍的傾角為θ0，如圖所示，設(shè)球在運(yùn)動(dòng)中受到空氣阻力大小與其速度大小成正比，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，不計(jì)球與球拍之間的摩擦，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則（）

A. 乒乓球勻加速過程中受到板的彈力不變

B. 空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù)

C. 加速跑階段球拍傾角θ隨速度v變化的關(guān)系式

D. 加速跑階段球拍傾角θ隨速度v變化的關(guān)系式

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某科研單位設(shè)計(jì)了一空間飛行器，飛行器從地面靜止起飛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力方向與水平方向夾角α=60°，使飛行器恰好與水平方向成θ=30°角的直線斜向右上方勻加速飛行，經(jīng)時(shí)間t后，將動(dòng)力的方向沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°同時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)其大小，使飛行器依然可以沿原方向勻減速飛行，飛行器所受空氣阻力不計(jì)，下列說法中正確的是（）

A. 加速時(shí)加速度的大小為g

B. 加速時(shí)動(dòng)力的大小等于mg

C. 減速時(shí)動(dòng)力的大小mg

D. 減速飛行時(shí)間2t后速度為零

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同步練習(xí)冊(cè)答案