英國特技演員史蒂夫?特魯加里亞曾飛車挑戰(zhàn)世界最大環(huán)形車道.如圖所示,環(huán)形車道豎直放置,半徑為6m,若汽車在車道上以12m/s恒定的速率運動,演員與汽車的總質(zhì)量為1000kg,重力加速度g取10m/s2,則( 。
A.汽車通過最低點時,演員處于超重狀態(tài)
B.汽車通過最高點時對環(huán)形車道的壓力為1.4×104N
C.若要挑戰(zhàn)成功,汽車在最高點的速率不可能低于12m/s
D.汽車在環(huán)形車道上的角速度為1rad/s

A、汽車通過最低點時,加速度方向豎直向上,演員處于超重狀態(tài).故A正確.
B、根據(jù)牛頓第二定律得,N+mg=m
v2
R
,解得N=m
v2
R
-mg=1000×
144
6
-10000
N=14000N.故B正確.
C、要想通過最高點,臨界情況是軌道對汽車的壓力為零,根據(jù)牛頓第二定律得,mg=m
v2
R
,解得v′=
gR
=
10×6
m/s=2
15
m/s.即最小速度為2
15
m/s.故C錯誤.
D、汽車在環(huán)形車道上的角速度ω=
v
R
=
12
6
rad/s=2rad/s
.故D錯誤.
故選:AB.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,細繩的一端固定與O點,另一端系一質(zhì)量為m的小球,使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運動,周期一定,當小球在最高點時繩的張力為T1,在最低點時,繩的張力為T2,則T1和T2的差值為( 。
A.2mgB.4mgC.6mgD.8mg

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,半徑為R的半圓槽固定在水平地面上,質(zhì)量為m的小球以某速度從A點無摩擦地滑上半圓槽,小球通過最高點B后落到C點,AC=AB=2R,則小球在B點時半圓槽對它的作用力大小為______,小球在A點的速度大小為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示A、B、C三個物體放在水平的圓盤上,物體與盤面間的最大靜摩擦力均是其重力的k倍,三個物體的質(zhì)量分別為2m、m、m,它們離轉(zhuǎn)軸的距離分別為R、R、2R.最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,當圓盤勻速轉(zhuǎn)動時,A、B、C三個物體相對圓盤靜止,則下列判斷正確的是( 。
A.C的向心加速度最大
B.B受的摩擦力最小
C.當圓盤轉(zhuǎn)速增大時,B比A先滑動
D.當圓盤轉(zhuǎn)速增大時,C比B先滑動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

滑板運動是一種陸地上的“沖浪運動”,滑板運動員可在不同的滑坡上滑行,做出各種動作,給人以美的享受.如圖是模擬的滑板組合滑行軌道,該軌道由足夠長的斜直軌道、半徑R的凹形圓弧軌道和半徑R的凸形圓弧軌道組成,這三部分軌道處于同一豎直平面內(nèi)且依次平滑連接,其中M點為凹形圓弧軌道的最低點,N點為凸形圓弧軌道的最高點,凸形圓弧軌道的圓心O點與M點處在同一水平面上,一質(zhì)量為m可看作質(zhì)點的滑板,從斜直軌道上的P點無初速滑下,經(jīng)過M點滑向N點,滑板又從N點水平拋出落到一傾角為θ的斜面上的Q點時,其速度方向與斜面垂直,運動軌跡如右圖中虛線所示.已知滑板過M點及N點的速度分別為v1和v2v2
gR
),不計一切阻力,重力加速度為g.
(1)設(shè)滑板滑到M點及N點時受到軌道的支持力大小分別為F1F2,求
F1
F2
=?

(2)滑板落到斜面上的Q點時的速度多大?
(3)滑板從N落到斜面上的Q點時所需要的時間為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某實驗小組探究向心力F與角速度ω的關(guān)系,利用力傳感器來測量力的大小,光電門傳感器來測量擋光桿的擋光時間,進而求出角速度.實驗裝置如圖1所示.
實驗器材:數(shù)據(jù)采集器、光電門傳感器、力傳感器、向心力實驗器、物理支架、計算機.
利用計算機軟件對數(shù)據(jù)點進行分析.分別點擊“一次擬合“、“二次擬合“、“三次擬合“,得出三條擬合圖線.如圖2所示(一次擬合表示因變量F和自變量ω成一次關(guān)系;二次擬合、三次擬合表示因變量與自變量成二、三次關(guān)系)觀察記錄數(shù)據(jù)與那種關(guān)系曲線共線,從而得出自變量和因變量的關(guān)系.
問題1:實驗中,研究向心力與角速度關(guān)系采用的物理方法是______
問題2:根據(jù)圖中的擬合的曲線可以得出什么結(jié)論:______
問題3:根據(jù)結(jié)論,可以判斷如果是輕繩拉著小球在光滑的水平面上做勻速圓周運動,當質(zhì)量與繩長相同時,角速度大的容易斷還是角速度小的容易斷______

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

長l的輕桿一端固定著一個小球A,另一端可繞光滑水平軸O在豎直面內(nèi)做圓周運動,如圖所示,下面敘述符合實際的是( 。
A.小球在最高點的速度至少為
gl
B.小球在最高點的速度大于
gl
時,受到桿的拉力作用
C.當球在直徑ab下方時,一定受到桿的拉力
D.當球在直徑ab上方時,一定受到桿的支持力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

長為L的輕桿兩端分別固定一個質(zhì)量都是m的小球,它們以輕桿中點為軸在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,轉(zhuǎn)動的角速度ω=2
g
l
,則桿通過豎直位置時,上端小球?qū)U的作用力大小為______、下端小球?qū)U的作用力大小為______.

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某同學為研究平拋運動的規(guī)律而進行了一項小測試,如圖所示.薄壁圓筒半徑為R,a、b是圓筒某直徑上的兩個端點(圖中OO′為圓筒的直徑).圓筒以速度v豎直勻速下落.某時刻子彈沿圖示平面正好水平射入a點,且恰能經(jīng)b點穿出.

(1)求子彈射入a點時速度的大小.
(2)若圓筒勻速下落的同時繞OO′勻速轉(zhuǎn)動,求圓筒轉(zhuǎn)動的角速度條件.

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