【題目】過(guò)山車(chē)是一項(xiàng)富有刺激性的娛樂(lè)工具，在乘坐過(guò)山車(chē)的過(guò)程中不僅能夠體驗(yàn)到冒險(xiǎn)的快感，還有助于理解物理原理，如圖所示，是某大型游樂(lè)場(chǎng)中過(guò)山車(chē)的部分軌道示意圖，這部分軌道由直線(xiàn)軌道AB、半徑圓心角的圓弧軌道BCD，半徑圓心角的圓弧軌道DEF、半徑為圓心角的圓弧軌道FGP，半徑為圓心角為的圓弧軌道PQM組成，這些軌道均平滑相切連接，相切點(diǎn)B、F、D、P、M均位于同一水平面上，假設(shè)這些軌道均位于同一豎直平面內(nèi)，車(chē)廂在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦阻力與空氣阻力之和恒為車(chē)重的0.1倍，車(chē)廂可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度， ， �，F(xiàn)有一節(jié)質(zhì)量m=500kg的車(chē)廂從A點(diǎn)靜止下滑，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)測(cè)得車(chē)廂對(duì)軌道的壓力為16000N。（由于安全設(shè)計(jì)的需要，過(guò)山車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是不會(huì)脫離軌道的）

（1）求車(chē)廂經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)C時(shí)的速度為多大？

（2）求直線(xiàn)軌道AB的長(zhǎng)度l為多長(zhǎng)；

（3）若要保證車(chē)廂通過(guò)圓弧軌道PQM的最高點(diǎn)Q時(shí)對(duì)軌道有向下的壓力，求的取值范圍。

【答案】（1） （2）45.7m (3) R3>10m

【解析】解：（1）在C點(diǎn)：NC-mg=

得：vc=m/s

（2）A到C： -

得：l=45.7m

（3）C到Q： -=--mg(0.5R1+0.5R3)

能通過(guò)達(dá)Q點(diǎn)，也就是說(shuō)vQ>0這時(shí)R3<18.33m

在Q點(diǎn)對(duì)軌道有向下的壓力，則這時(shí)R3>10m

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】如圖所示，在傾角為α的光滑“U”形金屬導(dǎo)軌上，接觸良好，放置一根長(zhǎng)為L，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒．在導(dǎo)體棒中通以電流I時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向正確的是( )

A. 方向垂直斜面向上，

B. 方向垂直斜面向下，

C. 方向豎直向下，

D. 方向豎直向上，

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的概念，下面說(shuō)法中正確的是 ( )

A. 由可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)力成正比，與電流和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度的乘積成反比

B. 一小段通電導(dǎo)線(xiàn)在空間某處不受磁場(chǎng)力的作用，那么該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零

C. 一小段通電導(dǎo)線(xiàn)放在磁場(chǎng)中，它受到的磁場(chǎng)力可能為零

D. 磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，跟電流在該處所受磁場(chǎng)力的方向可以不垂直

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖�，F(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平。回答下列問(wèn)題。

(1)為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有________。(填入正確選項(xiàng)前的字母)

A、刻度尺 B、秒表

C、4～6 V的交流電源 D、220V的交流電源

（2）本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量物體由靜止開(kāi)始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h. 某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案：

A、通過(guò)測(cè)量紙帶上所對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)間距得到物體下落的高度h，并測(cè)出下落時(shí)間t，通過(guò)v＝gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v.

B、通過(guò)測(cè)量紙帶上所對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)間距得到物體下落的高度h，并通過(guò)計(jì)算出瞬時(shí)速度v.

C、根據(jù)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，并通過(guò)h＝計(jì)算出高度h.

D、通過(guò)測(cè)量紙帶上所對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)間距得到物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v.

以上方案中只有一種正確，正確的是________．(填入相應(yīng)的字母)實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因有______________________。(寫(xiě)出一個(gè)即可)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)一段加速滑行后從O點(diǎn)水平飛出，經(jīng)過(guò)3．0 s落到斜坡上的A點(diǎn)。已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，斜坡與水平面的夾角＝37°，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m＝50 kg。不計(jì)空氣阻力。（取sin37°＝0．60，cos37°＝0．80；g取10 m/s2）求

（1）A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離L；

（2）運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)O點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

（3）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)員距斜坡的距離最遠(yuǎn)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)方形abcd長(zhǎng)ad=0.6m，寬ab=0.3m，e、f分別是ad、bc的中點(diǎn)，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T。一群不計(jì)重力、質(zhì)量m=3×10-7kg、電荷量q=＋2×10－3C的帶電粒子以速度υ0=5×l02m/s從左右兩側(cè)沿垂直ad和bc方向射入磁場(chǎng)區(qū)域(不考慮邊界粒子），則（ ）

A. 從ae 邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和bf邊

B. 從ed 邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在bf邊

C. 從bf邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ae 邊

D. 從fc邊射入的粒子，全部從d點(diǎn)射出

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面的第Ⅰ象限內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第Ⅳ象限內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。P點(diǎn)是x軸上的一點(diǎn)，橫坐標(biāo)為x0�，F(xiàn)在原點(diǎn)O處放置一粒子放射源，能沿xOy平面，以與x軸成45°角的恒定速度v0向第一象限發(fā)射某種帶正電的粒子。已知粒子第1次偏轉(zhuǎn)后與x軸相交于A點(diǎn)，第n次偏轉(zhuǎn)后恰好通過(guò)P點(diǎn)，不計(jì)粒子重力。求

（1）粒子的比荷；

（2）粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所經(jīng)歷的路程和時(shí)間。

（3）若全部撤去兩個(gè)象限的磁場(chǎng)，代之以在xOy平面內(nèi)加上與速度v0垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中沒(méi)有畫(huà)出），也能使粒子通過(guò)P點(diǎn)，求滿(mǎn)足條件的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示A、B兩個(gè)物體站在一起以v0=3m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，物體中間有少量炸藥，經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)炸藥爆炸，假設(shè)所有的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為A、B兩個(gè)物體的動(dòng)能且兩物體仍然在水平面上運(yùn)動(dòng)，爆炸后A物體的速度依然向右，大小變?yōu)?/span>vA=2m/s，B物體繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入半圓軌道且恰好通過(guò)最高點(diǎn)D，已知兩物體的質(zhì)量，O點(diǎn)到半圓最低點(diǎn)C的距離，水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)，半圓軌道光滑無(wú)摩擦，求：

(1)炸藥的化學(xué)能E；

(2)半圓弧的軌道半徑R.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，細(xì)玻璃管兩頭封閉，里面灌滿(mǎn)了水，—個(gè)直徑小于管內(nèi)徑的蠟塊浮在玻璃管頂端處，現(xiàn)將玻璃管迅速調(diào)轉(zhuǎn)讓端朝下，并讓其水平向右運(yùn)動(dòng)，如圖乙和丙所示。不計(jì)阻力和摩擦力，可以觀察到蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡為圖乙和圖丙中虛線(xiàn)所示的情況．則關(guān)于玻璃管水平方向的運(yùn)動(dòng)的判斷，下列說(shuō)法中正確的是：( )

A. 圖乙中玻璃管水平方向—定是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

B. 圖丙中玻璃管水平方向—定是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

C. 圖丙中玻璃管水平方向可能是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

D. 圖乙中玻璃管水平方向可能是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

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