【題目】過山車是游樂場中常見的設(shè)施。下圖是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個(gè)圓形管道組成，B、C分別是二個(gè)圓形管道的最低點(diǎn)，半徑R1=2.0m、R2=1.4m。一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以v0=12.0m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，A、B間距L1=6.0m。小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，圓形管道是光滑的。假設(shè)水平軌道足夠長。重力加速度取g=10m/s2。試求:

（1）小球在經(jīng)過第一個(gè)圓形管道的最高點(diǎn)時(shí)，軌道對小球作用力的大��；

（2）如果小球恰能通過第二個(gè)圓形管道，B、C間距L應(yīng)是多少；

【答案】（1）10.0N（2）12.5m

【解析】

(1)設(shè)小于經(jīng)過第一個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)的速度為v1根據(jù)動(dòng)能定理

�、�

小球在最高點(diǎn)受到重力mg和軌道對它的作用力F，根據(jù)牛頓第二定律

�、�

由①②得F＝10.0 N�、�

(2)設(shè)小球在第二個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)的速度為v2，由題意

�、�

�、�

由④⑤得L＝12.5m。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球相對飛行器的張角為θ，下列說法正確的是

A. 飛行器軌道半徑越大，周期越長

B. 飛行器軌道半徑越大，速度越大

C. 若測得飛行器繞星球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期和張角，可得到星球的平均密度

D. 若測得飛行器繞星球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期及其軌道半徑，可得到星球的平均密度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，空間中存在一大小為0.2T、方向與豎直面（紙面）垂直的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的上、下邊界（虛線）間的距離為0.2m且兩邊界均為水平面；紙面內(nèi)磁場上方有一質(zhì)量為0.01kg的正方形導(dǎo)線框abcd，導(dǎo)線框的總電阻為0.002Ω，其上、下兩邊均與磁場邊界平行。線框自由下落，從ab邊進(jìn)入磁場時(shí)開始，直至cd邊到達(dá)磁場上邊界為止，該過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢如圖乙所示。不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為10m/s2，下列判斷正確的是

A. 導(dǎo)線框的邊長為0.1m

B. ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，導(dǎo)線框的速度大小為0.25m/s

C. ab邊剛離開磁場時(shí)，導(dǎo)線框的速度大小為1.5m/s

D. ab邊剛離開磁場時(shí)，導(dǎo)線框的加速度大小為30m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的光滑平板AP與BP用鉸鏈連接，平板AP與水平面成53°角固定不動(dòng)，平板BP可繞水平軸在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量為m的均勻圓柱體O放在兩板間sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度為g。在使BP板由水平位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置的過程中，下列說法正確的是

A. 平板BP受到的最小壓力為mg

B. 平板BP受到的最大壓力為mg

C. 平板AP受到的最小壓力為mg

D. 平板AP受到的最大壓力為mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,一豎直放置的U形管兩端開口、粗細(xì)均勻,兩管的豎直部分高度為20cm,內(nèi)徑很小,水平部分BC長16cm。一空氣柱將管內(nèi)水銀分隔成左右兩段。大氣壓強(qiáng)P0=76cmHg。當(dāng)空氣柱溫度為T0=273K、長為L0=8cm時(shí),BC管內(nèi)左邊水銀柱和AB管內(nèi)水銀柱長都為2cm。右邊水銀柱只畫出了一部分,求：(1)右邊水銀柱總長是多少?

(2)若緩慢降低空氣柱的溫度,當(dāng)空氣柱的溫度為多少時(shí),左邊水銀柱全部進(jìn)入BC管?

(3)若緩慢控制空氣柱的溫度,當(dāng)空氣柱的溫度為多少時(shí),左邊的水銀恰好有一半緩慢溢出U形管?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小球從光滑的半徑為R的半圓槽頂部A由靜止滑下．設(shè)槽與桌面無摩擦，則（ ）

A. 小球不可能滑到右邊最高點(diǎn)B

B. 小球到達(dá)槽底的動(dòng)能小于mgR

C. 小球升到最大高度時(shí)，槽速度為零

D. 若球與槽有摩擦，則系統(tǒng)水平動(dòng)量不守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，N匝矩形導(dǎo)線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞軸OO’勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框面積為S，線框的電阻為r，電感不計(jì)，外電路接有電阻R、理想電流表A和理想二極管D，此時(shí)電流表的示數(shù)為I。下列說法正確的是

A. 導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

B. 導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

C. 若無二極管，電流表的示數(shù)I

D. 若無二極管，電流表的示數(shù)2I

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為2m的木塊用不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)靜止，質(zhì)量為m、帶電荷量+q的子彈沿虛線方向擊中木塊（設(shè)子彈的電荷量不變），同時(shí)在木塊所在空間加足夠大的水平方向的磁場和電場，如圖所示，使木塊和子彈（未射出木塊）一起沿該虛線做直線運(yùn)動(dòng)，虛線與豎直方向夾角為45°，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。繩子繃直時(shí)撤去磁場，此后木塊和子彈恰能做圓周運(yùn)動(dòng)。求：

(1)電場強(qiáng)度的大�。�

(2)子彈射入木塊前速度的大��；

(3)輕質(zhì)細(xì)繩的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是世界物理學(xué)史上兩個(gè)著名實(shí)驗(yàn)的裝置圖，下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是

A. 圖甲是粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，盧瑟福指導(dǎo)他的學(xué)生們進(jìn)行粒子散射實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子

B. 圖甲是粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，湯姆孫根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子“棗糕模型”結(jié)構(gòu)

C. 圖乙是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，超過極限頻率的入射光頻率越大，則光電子的最大初動(dòng)能越大

D. 圖乙是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，超過極限頻率的入射光光照強(qiáng)度一定，則光的頻率越大所產(chǎn)生的飽和光電流就越大

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