【題目】如圖是過山車的部分模型圖。模型圖中光滑圓形軌道的半徑R=8.1m，該光滑圓形軌道固定在傾角為斜軌道面上的Q點(diǎn)，圓形軌道的最高點(diǎn)A與P點(diǎn)平齊，圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接�，F(xiàn)使小車(視作質(zhì)點(diǎn))從P點(diǎn)以一定的初速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，已知斜軌道面與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，不計(jì)空氣阻力，過山車質(zhì)量為20kg，取g=10m／s2，。若小車恰好能通過圓形軌道的最高點(diǎn)A處，求：

(1)小車在A點(diǎn)的速度為多大；

(2)小車在圓形軌道的最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力為重力的多少倍；

(3)小車在P點(diǎn)的動(dòng)能．

【答案】（1）9m/s；（2）6；（3）1290J

【解析】

試題分析：（1）小車恰好能通過最高點(diǎn)A，說明在A點(diǎn)小車只受重力作用，根據(jù)合力提供向心力有：

得小球在A點(diǎn)的速度為：

（2）小車從B至A的過程中只有重力對(duì)小車做功，根據(jù)動(dòng)能定理有：

得小車在B點(diǎn)時(shí)的速度為：

小車在B點(diǎn)所受軌道支持力和重力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，令小車質(zhì)量為mkg有：

解得：N＝60mN

小車的受到軌道支持力為其重力的6倍．根據(jù)牛頓第三定律知，小車對(duì)軌道的壓力為其重力的6倍；

（3）設(shè)Q點(diǎn)與P點(diǎn)的高度差為h，PQ間的距離為L，則由幾何關(guān)系有：

小車從P到A，由動(dòng)能定理有：

得：v0＝m/s

則小車在P點(diǎn)的動(dòng)能

練習(xí)冊(cè)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，一塊足夠大的光滑平板放置在水平面上，能繞水平固定軸MN調(diào)節(jié)其與水平面所成的傾角．板上一根長為l=0.60m的輕細(xì)繩，它的一端系住一質(zhì)量為的小球P ，另一端固定在板上的O點(diǎn)．當(dāng)平板的傾角固定為時(shí)，先將輕繩平行于水平軸MN拉直，然后給小球一沿著平板并與輕繩垂直的初速度v0＝3.0m/s ．若小球能保持在板面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，傾角的值應(yīng)在什么范圍內(nèi)？（取重力加速度g=10m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列各物理量中，標(biāo)量的是

A. 位移 B. 時(shí)間 C. 速度 D. 加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列物理量中，單位是“法拉”的物理量是

A. 電容 B. 電流 C. 電壓 D. 電阻

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明同學(xué)在學(xué)完力的合成與分解后，想在家里做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則．他從學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室里借來兩只彈簧測力計(jì)，按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

A．在墻上貼一張白紙用來記錄彈簧彈力的大小和方向

B．在一只彈簧測力計(jì)的下端懸掛一裝滿水的水杯，記下靜止時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F．

C．將一根大約30cm長的細(xì)線從杯帶中穿過，再將細(xì)線兩端拴在兩只彈簧測力計(jì)的掛鉤上．在靠近白紙?zhí)幱檬謱?duì)稱地拉開細(xì)線，使兩只彈簧測力計(jì)的讀數(shù)相等，在白紙上記下細(xì)線的方向和彈簧測力計(jì)的讀數(shù)．如圖甲所示．

D．在白紙上按一定標(biāo)度作出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的彈力的圖示（兩彈力夾角為60度），如圖乙所示，根據(jù)力的平行四邊形定則可求出這兩個(gè)力的合力F′．

（1）在步驟C中，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為 N．

（2）在步驟D中，合力F′= N．（保留2位有效數(shù)字）

（3）若 ，就可以驗(yàn)證力的平行四邊形定則．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖輕質(zhì)彈簧長為L,豎直固定在地面上,質(zhì)量為m的小球,由離地面高度為H處,由靜止開始下落,正好落在彈簧上,使彈簧的最大壓縮量為x,在下落過程中,小球受到的空氣阻力恒為f,則彈簧在最短時(shí)具有的彈性勢能為

A．（mg-f）（H-L+x） B．mg（H-L+x）-f（H-L）

C．mgH-f（H-L） D．mg（L-x）+f（H-L+x）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如右。其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn).該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離,并記錄在圖中(單位cm)。

⑴這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合讀數(shù)要求的是_____ , 應(yīng)記作_______cm。

⑵該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作為跟B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物體的即時(shí)速度，則該段重錘重力勢能的減少量為_______，而動(dòng)能的增加量為________，(均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示).這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量___動(dòng)能的增加量，原因是____________________。

⑶根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出下落的距離h，以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是圖中的________，就證明機(jī)械能是守恒的，圖像的斜率代表的物理量是 ________________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列物理量中，屬于矢量的有（　�。�

A. 路程 B. 時(shí)間 C. 加速度 D. 質(zhì)量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻電源兩極相連。帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時(shí)間，則下列說法正確的是

A．（t2 －tl）>（t3 －t2）>……>（tn－ tn－l）

B．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn－ tn－l

C．要使粒子獲得的最大動(dòng)能增大，可以增大D形盒的半徑

D．要使粒子獲得的最大動(dòng)能增大，可以增大加速電壓

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案