【題目】為了研究過山車的原理，某物理小組提出了下列設(shè)想：取一個(gè)與水平方向夾角為θ＝60°、長(zhǎng)為L1＝2m 的傾斜軌道AB，通過微小圓弧與長(zhǎng)為的水平軌道BC相連，然后在C處設(shè)計(jì)一個(gè)豎直完整的光滑圓軌道，出口為水平軌道上D處，如圖所示.現(xiàn)將一個(gè)小球從距A點(diǎn)高為h＝0.9 m的水平臺(tái)面上以一定的初速度v0水平彈出，到A點(diǎn)時(shí)小球的速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下.已知小球與AB和BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，g取10 m/s2.

(1)求小球初速度v0的大��；

(2)求小球滑過C點(diǎn)時(shí)的速率vC；

(3)要使小球不離開軌道，則豎直圓弧軌道的半徑R應(yīng)該滿足什么條件？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)小球開始時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)：

代入數(shù)據(jù)解得：

A點(diǎn)：

得：；

(2)從水平拋出到C點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得：

代入數(shù)據(jù)解得：；

(3)小球剛好能過最高點(diǎn)時(shí)，重力提供向心力，

則：，，

代入數(shù)據(jù)解得，

當(dāng)小球剛能到達(dá)與圓心等高時(shí)，有：，代入數(shù)據(jù)解得：

當(dāng)圓軌道與AB相切時(shí)，

即圓軌道的半徑不能超過，

綜上所述，要使小球不離開軌道，R應(yīng)該滿足的條件是：。

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】關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，正確的說法是（ ）

A. 由可知磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感強(qiáng)度B與安培力F成正比，與IL成反比

B. 磁感強(qiáng)度B是矢量，方向與安培力F的方向相同

C. 在同一個(gè)磁場(chǎng)中，磁感線密的地方B大些，磁感線疏的地方B小些

D. 若通電導(dǎo)線不受力，則該處一定不存在磁場(chǎng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】金屬桿ab放在固定的光滑的水平金屬導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌組成閉合矩形電路，長(zhǎng)L1＝0.8m，寬L2=0.5m，回路總電阻為R=0.2Ω，處在豎直方向的磁場(chǎng)中，金屬桿用水平繩通過定滑輪連接質(zhì)量M=0.04kg的木塊，磁感應(yīng)強(qiáng)度從B=1T開始隨時(shí)間均勻增強(qiáng)，5s末木塊將離開水平面，不計(jì)一切摩擦，g取10m/s2，求前5s內(nèi)回路中的電流。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平光滑長(zhǎng)桿上套有小物塊A，細(xì)線跨過O點(diǎn)的輕撫光滑小定滑輪一端連接A，另一端懸掛小物塊B，物塊AB質(zhì)量相等，均為m。C為O正下方桿上一點(diǎn) ，滑輪到桿的距離OC=h，開始時(shí)A位于P點(diǎn)， PO與水平方向的夾角為30°，現(xiàn)將AB靜止釋放。重力加速度為g。下列說法不正確的是（ ）

A. 由P到C過程物塊A的機(jī)械能守恒

B. 物A在C點(diǎn)的速度最大，大小為

C. 物塊A由P到C過程，物塊B的機(jī)械能減小2

D. 物塊A到C點(diǎn)時(shí)，物塊B的速度大小為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，MN、PQ是間距為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，M、P間接有一阻值為R的電阻。一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為R/2的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，則

A. 通過電阻R的電流方向?yàn)镻→R→M

B. a、b兩點(diǎn)間的電壓為BLv

C. a端電勢(shì)比b端高

D. 外力F做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】中國(guó)自行研制、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“神舟號(hào)”飛船，目前已經(jīng)達(dá)到或優(yōu)于國(guó)際第三代載人飛船技術(shù)，其發(fā)射過程簡(jiǎn)化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由長(zhǎng)征運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，A點(diǎn)距地面的高度為h1，飛船飛行5圈后進(jìn)行變軌，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖7所示.設(shè)飛船在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t，若已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，求：

（1）飛船在B點(diǎn)經(jīng)橢圓軌道進(jìn)入預(yù)定圓軌道時(shí)是加速還是減速？

（2）飛船經(jīng)過橢圓軌道近地點(diǎn)A時(shí)的加速度大小.

（3）橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度h2.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器 R的觸頭向左滑動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是

A. R上消耗的功率可能一直變小

B. R上消耗的功率可能一直變大

C. R上消耗的功率可能先變小后變大

D. R上消耗的功率可能先變大后變小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，欲使在粗糙斜面上勻速下滑的木塊A停下，可采用的方法是　　

A. 對(duì)木塊A施加一個(gè)垂直于斜面的力

B. 增大斜面的傾角

C. 對(duì)木塊A施加一個(gè)豎直向下的力

D. 在木塊A上再疊放一個(gè)重物

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中從A點(diǎn)拋出，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向豎直向下，且在B點(diǎn)時(shí)粒子的速度為粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最小速度，已知電場(chǎng)方向和粒子運(yùn)動(dòng)軌跡在同一豎直平面內(nèi)，粒子的重力和空氣阻力與電場(chǎng)力相比可忽略不計(jì)，則(　　)

A. 電場(chǎng)方向一定水平向右

B. 電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)一定高于B點(diǎn)的電勢(shì)

C. 從A到B的過程中，粒子的電勢(shì)能一定增加

D. 從A到B的過程中，粒子的電勢(shì)能與動(dòng)能之和一定不變

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案