【題目】學(xué)校舉行遙控賽車(chē)比賽。比賽路徑如圖所示,賽車(chē)從起點(diǎn)A出發(fā),沿水平直線(xiàn)軌道運(yùn)動(dòng)L=1.0m后,由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R=0.4m的光滑豎直圓軌道,離開(kāi)豎直圓軌道后繼續(xù)沿光滑平直軌道運(yùn)動(dòng),然后沖上光滑斜坡,最后從C點(diǎn)水平飛出落到水平軌道的D點(diǎn)。已知賽車(chē)質(zhì)量m=0.1kg,通電后電機(jī)以額定功率P=2.0w工作了t=1.6s后關(guān)閉,此時(shí)賽車(chē)尚未到達(dá)B點(diǎn)。賽車(chē)到達(dá)豎直圓軌道的最高點(diǎn)E時(shí)對(duì)軌道的壓力大小等于賽車(chē)重力的3倍。賽車(chē)在AB段運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒定。(取g=10m/s2)求:

(1)賽車(chē)在AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力的大小

(2)同學(xué)甲認(rèn)為C點(diǎn)離水平軌道BD越高,小車(chē)在空中飛行時(shí)間就越長(zhǎng),落點(diǎn)D離飛出點(diǎn)C的水平距離就越大。同學(xué)乙認(rèn)為C點(diǎn)離水平軌道越近,小車(chē)水平飛出時(shí)的速度就越大,落點(diǎn)D離飛出點(diǎn)C的水平距離就越大。請(qǐng)你通過(guò)的計(jì)算得落點(diǎn)D離飛出點(diǎn)C的最大水平位移,并對(duì)甲、乙兩同學(xué)的說(shuō)法做出判斷。

【答案】1f=1.6N2都不對(duì)

【解析】1)設(shè)賽車(chē)到達(dá)B點(diǎn)的速度為,到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)E的速度為,,由牛頓第二定律及機(jī)械能守恒定律得:


賽車(chē)在水平軌道AB上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力為f,根據(jù)動(dòng)能定理:

由①②③可得

2)設(shè)賽車(chē)離開(kāi)豎直圓軌道后沿光滑水平直軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能為E(以水平軌道為零勢(shì)能參考面),C點(diǎn)離水平軌道的高度為h,賽車(chē)從C點(diǎn)飛出時(shí)速度大小為,賽車(chē)在空中飛行時(shí)間為T,落點(diǎn)D到飛出點(diǎn)C的水平距離為x,則由機(jī)械能守恒可得:
=
解得
由平拋關(guān)系得:

所以當(dāng)時(shí)x最大,最大值是=1.6m

故甲、乙兩同學(xué)的說(shuō)法都不對(duì)。

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】“蹦極”是一項(xiàng)刺激的極限運(yùn)動(dòng),質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員將一端固定的長(zhǎng)彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)處,從幾十米高處跳下.在某次蹦極中,彈性繩彈力F的大小隨時(shí)間t的變化圖象如圖所示,將蹦極過(guò)程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng),彈性繩處于彈性限度內(nèi),空氣阻力不計(jì).下列說(shuō)法正確的是( )

A. t1~t2時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)

B. t2~t4時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能先減少后增大

C. t3時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員的加速度為零

D. t4時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員具有向上的最大速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,M是理想變壓器,將a、b 接在電壓t V的正弦交流電源上。變壓器右側(cè)為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖,其中RT為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器(其電阻率隨溫度升高而減。,電流表A2為值班室的顯示器,顯示通過(guò)R1的電流,電壓表V2顯示加在報(bào)警器上的電壓(報(bào)警器未畫(huà)出),R2為定值電阻。當(dāng)傳感器RT所在處出現(xiàn)火警時(shí),以下說(shuō)法中正確的是

A. 電流表A1的示數(shù)不變,電流表A2的示數(shù)增大

B. 電流表A1的示數(shù)增大,電流表A2的示數(shù)減小

C. 電壓表V1的示數(shù)增大,電壓表V2的示數(shù)增大

D. 電壓表V1的示數(shù)不變,電壓表V2的示數(shù)減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】已知“嫦娥一號(hào)”繞月飛行軌道近似為圓形,距月球表面高度為H,飛行周期為T,月球的半徑為R,引力常量為G。求:

(1)“嫦娥一號(hào)”繞月飛行時(shí)的線(xiàn)速度大。

(2)月球的質(zhì)量;

(3)若發(fā)射一顆繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的近月飛船,則其繞月運(yùn)行的線(xiàn)速度應(yīng)為多大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一根輕繩長(zhǎng)1.6m,一端系在固定支架上,另一端懸掛一個(gè)質(zhì)量為1kg的砂箱。砂箱處于靜止。質(zhì)量為10g的子彈以水平速度V050m/s打入砂箱,其后以V10m/s速度從砂箱穿出。g10m/s2。求:

(1)砂箱和子彈作為一個(gè)系統(tǒng)共同損失的機(jī)械能;

(2)砂箱獲得速度后,上升的最大高度。

(3)砂箱從最高點(diǎn)返回到最低點(diǎn)處時(shí),繩對(duì)砂箱的拉力大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用一根繩子豎直向上拉一個(gè)物塊,物塊從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),繩子拉力的功率按如圖所示規(guī)律變化,已知物塊的質(zhì)量為m,重力加速度為g,0~t0時(shí)間內(nèi)物塊做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),t0時(shí)刻后功率保持不變,t1時(shí)刻物塊達(dá)到最大速度,則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 物塊始終做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

B. 0~t0時(shí)間內(nèi)物塊的加速度大小為

C. t0時(shí)刻物塊的速度大小為

D. 0~t1時(shí)間內(nèi)物塊上升的高度為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于電磁波,下列說(shuō)法正確的是

A. 電磁波和機(jī)械波都需要通過(guò)介質(zhì)傳播,它們由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)頻率都不變

B. 發(fā)射無(wú)線(xiàn)電波時(shí)需要對(duì)電磁波進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)

C. 雷達(dá)發(fā)射的是直線(xiàn)性能好、反射性能強(qiáng)的超聲波

D. 根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,電磁波中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)互相垂直,電磁波是橫波

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】預(yù)計(jì)2017年7月,國(guó)“北斗三號(hào)”全球組網(wǎng)衛(wèi)星進(jìn)行首次發(fā)射,采用星載氫原子鐘。如圖為氫原子的能級(jí)圖,以下判斷正確的是

A大量氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí),能產(chǎn)生3種頻率的光子

B氫原子的核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí),原子的能量減小

C當(dāng)氫原子從n=5的狀態(tài)躍遷到n=3的狀態(tài)時(shí),要吸收光子

D從氫原子的能級(jí)圖可知原子發(fā)射光子的頻率也是連續(xù)的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一列沿著x軸正方向傳播的橫波,在時(shí)刻的波形如圖甲所示,圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示,下列說(shuō)法正確的是_____

A. 圖乙表示質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)圖像

B. 該波的波速為

C. 內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M的位移為0

D. 內(nèi)K質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)歷的路程為

E. 質(zhì)點(diǎn)L經(jīng)過(guò)沿x軸正方向移動(dòng)

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