6.如圖是一個設(shè)計“過山車”的試驗裝置的原理示意圖.斜面AB與豎直面內(nèi)的圓形軌道在B點平滑連接.斜面AB和圓形軌道都是光滑的.圓形軌道半徑為R.一個質(zhì)量為m的小車(可視為質(zhì)點)在A點由靜止釋放沿斜面滑下,小車恰能通過圓形軌道的最高點C.已知重力加速度為g.求:
(1)小車在最高點C的速度
(2)A點距水平面的高度h.

分析 由題意,小車恰能通過圓形軌道的最高點C,由重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出小車過C點的速度,由A運(yùn)動到C,根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解h.

解答 解:(1)小車在C點有:mg=m$\frac{{v}_{C}^{2}}{R}$
解得:vC=$\sqrt{gR}$,
(2)由A運(yùn)動到C,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:mgh=mg•2R+$\frac{1}{2}$mv2
解得:h=2.5R
答:(1)小車在最高點C的速度為$\sqrt{gR}$,
(2)A點距水平面的高度h為2.5R.

點評 涉及力在空間的效應(yīng),要優(yōu)先考慮動能定理.對于圓周運(yùn)動,涉及力的問題,往往根據(jù)向心力進(jìn)行分析處理.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

16.如圖所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T,通電直導(dǎo)線與磁場方向垂直,導(dǎo)線長度L=0.10m,導(dǎo)線中的電流I=2.0A.該導(dǎo)線在磁場中所受安培力F的大小為0.04N,請在圖中畫出該導(dǎo)線所受安培力F的示意圖.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.兩個等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線中垂線上有A、B、C三點,如圖甲所示,一個電荷量為2C,質(zhì)量為1kg的小物塊從C點靜止釋放,其運(yùn)動的v t圖象如圖乙所示,其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線).則下列說法正確的是( 。
A.B點為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點,場強(qiáng)E=1V/m
B.由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后變大
C.由C點到A點電勢逐漸降低
D.A、B兩點間的電勢差UAB=5V

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.在同一直線上運(yùn)動的A、B兩個物體,位移-時間圖象如圖示,則下列說法正確的是( 。
A.A做直線運(yùn)動,B做曲線運(yùn)動
B.t1時刻A、B的速度方向相同,B的速度比A的速度快
C.t1~t2這段時間內(nèi)A、B的路程相同
D.t1~t2這段時間內(nèi)A、B的平均速度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.靜止在光滑水平面上的物體,在與水平方向上成60°角斜向上的力F作用下運(yùn)動10m,已知F=10N,則拉力F所做的功是( 。
A.25焦耳B.50焦耳C.75焦耳D.100焦耳

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.物體做勻加速直線運(yùn)動,若第1秒內(nèi)物體通過的位移是0.5m,則第2秒內(nèi)的位移可能是( 。
A.0.6mB.1.0mC.1.4mD.1.8m

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.在某段電路中,一定值電阻R的阻值為2Ω,在一分鐘通過電阻產(chǎn)生的熱量為2400J,求:
(1)電阻的熱功率P;
(2)電阻上的電流I.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

15.一小車在軌道上做勻加速直線運(yùn)動,某同學(xué)利用如圖的實驗裝置來測定小車的加速度大。谲壍郎系腂處固定一光電門,將連接小車的細(xì)線跨過滑輪系住小鉤碼,在A點由靜止釋放小車,通過光電門連接的計時器測出小車上擋光片通過光電門的時間為△t=0.5×10-2s.
(1)已知擋光片的寬度為d=0.5×10-2m,則小車過B點的瞬時速度VB=1m/s.
(2)小車由A運(yùn)動到B的平均速度V=0.5m/s.
(3)用直尺測出A、B之間的距離為L=0.5m,則小車由A運(yùn)動到B的時間t=1s.
(4)小車運(yùn)動的加速度a=1m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.(1)我們已經(jīng)知道,物體的加速度(a)同時跟合外力(F)和質(zhì)量(M)兩個因素有關(guān).要研究這三個物理量之間的定量關(guān)系的思想方法是控制變量法.
(2)為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動時受到的拉力,應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量.(選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”)
(3)某同學(xué)在實驗中,通過打點計時器打出的紙帶上的點計算出小車的加速度.某次實驗時打出的紙帶如圖所示.A、B、C、D、E、F、G和H為八個相鄰的計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔均為0.1s,根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)知小車的加速度為0.3 m/s2;該同學(xué)根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù),繪出的a-F圖象如圖所示.請你根據(jù)這個圖象分析,他在實驗中漏掉的步驟是未平衡摩擦力.

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同步練習(xí)冊答案