【題目】如圖所示是某游樂場過山車的娛樂裝置原理圖，弧形軌道末端與一個半徑為R的光滑圓軌道平滑連接，兩輛質(zhì)量均為m的相同小車（大小可忽略），中間夾住一輕彈簧后連接一起，兩車從光滑弧形軌道上的某一高度由靜止滑下，當(dāng)兩車剛滑入圓環(huán)最低點(diǎn)時連接兩車的掛鉤突然斷開，彈簧將兩車彈開，其中后車剛好停在圓環(huán)最低點(diǎn)處，前車沿圓環(huán)軌道運(yùn)動恰能越過圓弧軌道最高點(diǎn)．求：

（1）前車被彈出時的速度．

（2）把前車彈出過程中彈簧釋放的彈性勢能．

（3）兩車下滑的高度h．

【答案】

兩車下滑高度h，由機(jī)械能守恒得

（m+m）gh＝（m+m）v2①

兩車在最低點(diǎn)彈開過程，由動量守恒得

（m+m）v0＝0+mv1 ②

設(shè)把兩車彈開過程中彈簧釋放的彈性勢能為EP，由機(jī)械能守恒得

EP+（m+m）v02＝m v2③

前車從圓弧軌道最低點(diǎn)到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)的過程，由機(jī)械能守恒得

mv12＝mv22 + mg2R ④

前車恰能通過圓弧軌道最高點(diǎn)，由臨界條件得

mg＝ ⑤

解①②③④⑤得 v1＝ EP＝mgR h＝R

【解析】

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中放置一個電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線圈M相連，導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線ab，磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面，欲使M所包圍的小閉合線圈N產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，則導(dǎo)線的運(yùn)動情況可能是(　　)

A. 減速向右運(yùn)動 B. 加速向右運(yùn)動

C. 勻速向右運(yùn)動 D. 加速向左運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將三個木板1、2、3固定在墻角，木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個不同的三角形，如圖所示，其中1與2底邊相同，2和3高度相同�，F(xiàn)將一個可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個木板的頂端由靜止釋放，并沿斜面下滑到底端，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)均相同。在這三個過程中，下列說法正確的是

A．沿著1和2下滑到底端時，物塊的速度不同；沿著2和3下滑到底端時，物塊的速度相同

B．沿著1下滑到底端時，物塊的速度最大

C．物塊沿著3下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量是最少的

D．物塊沿著1和2下滑到底端的過程，產(chǎn)生的熱量是一樣多的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)的一半徑R=0．80m的光滑圓弧槽BCD，傾角為60°的斜面AB與圓弧槽BCD相切于B點(diǎn)，一水平面DQ與圓弧槽相接于D點(diǎn)．現(xiàn)將一質(zhì)量m=0．10kg的小球從B點(diǎn)正上方H=1．0m高處的光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止釋放，由B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，從D點(diǎn)飛出后落在水平面上的Q點(diǎn)，DQ間的距離x=2．4m，球從D點(diǎn)飛出后的運(yùn)動過程中相對于DQ水平面上升的最大高度h=0．80m，g取10m/s2，不計空氣阻力．

求：（1）小球經(jīng)過C點(diǎn)時軌道對它的支持力大小FN．

（2）小球經(jīng)過最高的P的速度大小vP．

（3）D點(diǎn)與圓心O的高度差hOD．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“利用單擺測重力加速度”的實驗中，由單擺做簡諧運(yùn)動的周期公式得到。只要測量出多組單擺的擺長l和運(yùn)動周期T，作出T2 -l圖象，就可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣�，理論上T2 -l圖象是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。某同學(xué)在實驗中，用一個直徑為d的帶孔實心鋼球作為擺球，多次改變懸點(diǎn)到擺球頂部的距離l0，分別測出擺球做簡諧運(yùn)動的周期T后，作出T2-l圖象，如圖所示．

①造成圖象不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是

A．將l0記為擺長l

B．擺球的振幅過小

C．將（lo+d）計為擺長l

D．擺球質(zhì)量過大

②由圖像求出重力加速度g=________m/s2（取）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（甲）所示，兩光滑導(dǎo)軌都由水平、傾斜兩部分圓滑對接而成，相互平行放置，兩導(dǎo)軌相距L＝lm ，傾斜導(dǎo)軌與水平面成θ＝30°角，傾斜導(dǎo)軌的下面部分處在一垂直斜面的勻強(qiáng)磁場區(qū)I中，I區(qū)中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時間變化的規(guī)律如圖（乙）所示，圖中t1、t2未知。水平導(dǎo)軌足夠長，其左端接有理想的靈敏電流計G和定值電阻R＝3Ω，水平導(dǎo)軌處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場區(qū)Ⅱ中，Ⅱ區(qū)中的磁場恒定不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2＝1T ，在t＝0時刻，從斜軌上磁場I 區(qū)外某處垂直于導(dǎo)軌水平釋放一金屬棒ab，棒的質(zhì)量m＝0．1kg ，電阻r＝2Ω，棒下滑時與導(dǎo)軌保持良好接觸，棒由斜軌滑向水平軌時無機(jī)械能損失，導(dǎo)軌的電阻不計。若棒在斜面上向下滑動的整個過程中，靈敏電流計G的示數(shù)大小保持不變，t2時刻進(jìn)入水平軌道，立刻對棒施一平行于框架平面沿水平方向且與桿垂直的外力。（g取10m/s2）求：

（1）磁場區(qū)I在沿斜軌方向上的寬度d；

（2）棒從開始運(yùn)動到剛好進(jìn)入水平軌道這段時間內(nèi)ab棒上產(chǎn)生的熱量；

（3）若棒在t2時刻進(jìn)入水平導(dǎo)軌后，電流計G的電流大小I隨時間t變化的關(guān)系如圖（丙）所示（I0未知），已知t2到t3的時間為0．5s，t3到t4的時間為1s，請在圖（丁）中作出t2到t4時間內(nèi)外力大小F隨時間t變化的函數(shù)圖像。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一彈丸從離地高度H=1．95m的A點(diǎn)以v0=8．0m/s的初速度水平射出，恰以平行于斜面的速度射入靜止在固定斜面頂端C處的一木塊中，并立即與木塊具有相同的速度（此速度大小為彈丸進(jìn)入木塊前一瞬間速度的）共同運(yùn)動，在斜面下端有一垂直于斜面的擋板，木塊與它相碰沒有機(jī)械能損失，碰后恰能返回C點(diǎn)。已知斜面頂端C處離地高h=0．15m，（g=10m/s2）求：

（1）A點(diǎn)和C點(diǎn)間的水平距離？

（2）木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ？

（3）木塊從被彈丸擊中到再次回到C點(diǎn)的時間t ？（保留兩位有效數(shù)字，）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某放置在真空中的裝置如圖甲所示，水平放置的平行金屬板A、B中間開有小孔，小孔的連線與豎直放置的平行金屬板C、D的中心線重合．在C、D的下方有如圖所示的、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁場的理想上邊界與金屬板C、D下端重合，其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的圖象如圖乙所示，圖乙中的B0為已知，但其變化周期T0未知．已知金屬板A、B之間的電勢差為UAB=+U0，金屬板C、D的長度均為L，間距為L．質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子P（初速度不計、重力不計）進(jìn)入A、B兩板之間被加速后，再進(jìn)入C、D兩板之間被偏轉(zhuǎn)，恰能從D極下邊緣射出．忽略偏轉(zhuǎn)電場的邊界效應(yīng)．

（1）求金屬板C、D之間的電勢差UCD．

（2）求粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度的大小和方向．

（3）規(guī)定垂直紙面向里的磁場方向為正方向，在圖乙中t=0時刻該粒子進(jìn)入磁場，并在t1=T0時刻粒子的速度方向恰好水平，求磁場的變化周期T0和該粒子從射入磁場到離開磁場的總時間t總．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】重力是由于___________的吸引而使物體受到的力，重力的施力物體是__________，重力的大小可用公式____________計算，重力的方向是____________ 。

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同步練習(xí)冊答案