【題目】如圖1所示是游樂園的過山車，其局部可簡(jiǎn)化為如圖2所示的示意圖，傾角θ=370的兩平行傾斜軌道BC、DE的下端與水平半圓形軌道CD順滑連接，傾斜軌道BC的B端高度h=24m，傾斜軌道DE與圓弧EF相切于E點(diǎn)，圓弧EF的圓心O1，水平半圓軌道CD的圓心O2與A點(diǎn)在同一水平面上，D O1的距離L=20m，質(zhì)量m=1000kg的過山車（包括乘客）從B點(diǎn)自靜止滑下，經(jīng)過水平半圓軌道后，滑上另一傾斜軌道，到達(dá)圓弧頂端F時(shí)，乘客對(duì)座椅的壓力為自身重力的0.25倍。已知過山車在BCDE段運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力與軌道對(duì)過山車的支持力成正比，比例系數(shù)，EF段摩擦不計(jì)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程空氣阻力不計(jì)。（sin370=0.6，cos370=0.8）

（1）求過山車過F點(diǎn)時(shí)的速度大小

（2）求從B到F整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力對(duì)過山車做的功

（3）如圖過D點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)圓軌道EF段有故障，為保證乘客安全，立即觸發(fā)制動(dòng)裝置，使過山車不能到達(dá)EF段并保證不再下滑，則過山車受到的摩擦力至少多大？

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）由于已知F點(diǎn)乘客受到的支持力，設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)半徑為r，根據(jù)向心力公式，解得

（2）由動(dòng)能定理可知從B點(diǎn)到F點(diǎn)，，解得

（3）從D到F過程中

觸發(fā)制動(dòng)后恰好能到達(dá)E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的摩擦力為，則

解得

要使過山車停在傾斜軌道上的摩擦力為，

綜合考慮可知

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】某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)電測(cè)速裝置，工作原理如圖所示。一個(gè)半徑為R=0.2m的圓形金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面上，一根長(zhǎng)為R的金屬棒OA，A端與導(dǎo)軌接觸良好，0端固定在圓心處的轉(zhuǎn)軸上.轉(zhuǎn)軸的左端有一個(gè)半徑為r=的圓盤，圓盤和金屬棒能隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤上繞有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，下端掛著-一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的鋁塊。在金屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.a 點(diǎn)與導(dǎo)軌相連，b點(diǎn)通過電刷與0端相連.測(cè)量a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U可算得鋁塊速度。鋁塊由靜止釋放，下落h時(shí)，測(cè)得U=0.6V (細(xì)線與圓盤間沒有滑動(dòng)，金屬棒、導(dǎo)軌、導(dǎo)線及電刷的電阻均不計(jì)，重力加速度g取10m/s)。求：

(1)測(cè)U時(shí)，與a點(diǎn)相接的是電壓表的“正極”還是“負(fù)極”?

(2)此時(shí)鋁塊的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)匝數(shù)為匝，內(nèi)阻為的矩形線圈以固定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/秒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，其產(chǎn)生的交流電直接給阻值的電阻供電，已知交流電壓表的示數(shù)為，從圖示位置開始計(jì)時(shí)（矩形線圈跟磁場(chǎng)垂直），則下列說法正確的是（ ）

A. 穿過矩形線圈平面的最大磁通量為

B. 時(shí)刻穿過矩形線圈平面的磁通量為

C. 時(shí)刻流過矩形線圈的電流不為零

D. 從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，通過線圈的電量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中

（1）下列儀器需要用到的是___________（多選）

（2）下列說法正確的是____________（多選）

A、先釋放紙帶再接通電源

B、拉小車的細(xì)線應(yīng)盡可能與長(zhǎng)木板平行

C、紙帶與小車相連端的點(diǎn)跡較疏

D、輕推小車，拖著紙帶的小車能夠勻速下滑說明摩擦力已被平衡

（3）如圖所示是實(shí)驗(yàn)時(shí)打擊的一條紙帶，ABCD……為每隔4個(gè)點(diǎn)取計(jì)數(shù)點(diǎn)，據(jù)此紙帶可知小車在D點(diǎn)速度大小為_________m/s（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)P的x坐標(biāo)為3 m。已知任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為0.4 s。下列說法正確的是( )

A. 波速為4 m/s

B. 質(zhì)點(diǎn)P在1s內(nèi)沿波的傳播方向前進(jìn)5m

C. 這列波碰到3m寬的障礙物不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象.

D. 波的頻率為1.25 Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在粗糙絕緣水平面上固定兩個(gè)等量同種電荷P、Q，在PQ連線上的M點(diǎn)由靜止釋放一帶電滑塊，則滑塊會(huì)由靜止開始一直向右運(yùn)動(dòng)到PQ連線上的另一點(diǎn)N(在圖中未標(biāo)出N點(diǎn)位置)而停下，則滑塊由M到N的過程中，以下說法正確的是 (　　)

A. 滑塊受到的電場(chǎng)力一定是先減小后增大

B. 滑塊的電勢(shì)能一直減小

C. 滑塊的動(dòng)能與電勢(shì)能之和可能保持不變

D. PM間距一定小于QN間距

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶電小球a由絕緣細(xì)線OC和OE懸掛而處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中OC水平，地面上固定以絕緣且內(nèi)壁光滑的的圓弧細(xì)管道AB，圓心O與a球位置重合，管道低端B與水平地面相切，一質(zhì)量為m的帶電小球b從A端口由靜止釋放，當(dāng)小球b運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)對(duì)管道壁恰好無壓力，重力加速度為g，在此過程中（ ）

A. 小球b的機(jī)械能守恒 B. 懸線OE的拉力先增大后減小

C. 懸線OC的拉力先增大后減小 D. 小球b受到的庫(kù)侖力大小始終為3mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某靜電場(chǎng)中有一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子甲從O點(diǎn)以速率v0射出，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速率為3 v0；另一質(zhì)量為m、電量為一q的粒子乙以速率3 v0仍從O點(diǎn)射出，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速率為4v0，不計(jì)重力的影響。則

A. 在O、A、B三點(diǎn)中，O點(diǎn)電勢(shì)最高

B. O、A間的電勢(shì)差與B、O間的電勢(shì)差相等 ’

C. 甲電荷從O到A電場(chǎng)力對(duì)其所做的功，比乙電荷從O到B電場(chǎng)力對(duì)其所做的功多

D. 甲電荷從O到A電場(chǎng)力對(duì)其做正功，乙電荷從O 到B電場(chǎng)力對(duì)其做負(fù)功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究平行板電容器電容的實(shí)驗(yàn)中，電容器的、兩極板帶有等量異種電荷，板與靜電計(jì)連接，如圖所示．實(shí)驗(yàn)中可能觀察到的現(xiàn)象是（ ）

A. 增大、板間的距離，靜電計(jì)指針張角變大

B. 減小、板間的距離，靜電計(jì)指針張角變大

C. 在、板間放入一介質(zhì)板，靜電計(jì)指針張角變大

D. 把板向上平移，減小、板的正對(duì)面積，靜電計(jì)指針張角變小

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