17．在游樂園坐過山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn).刺激的游戲.游樂園“翻滾過山車 的物理原理可以用如圖所示的裝置演示.斜槽軌道AB.EF與半徑R=0.4m的豎直圓軌道相連.AB.EF分別與圓O相切于B.E點(diǎn).C為軌道的最低點(diǎn).斜軌AB傾角為37°.質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點(diǎn)靜止釋放.先后經(jīng)B.C.D.E到F點(diǎn)落入小框.(整個(gè)裝置的軌道均光滑.取g=10m/s2.sin37°=0.6.cos37°=0.8)求: (1)小球在光滑斜軌AB上運(yùn)動(dòng)的過程中加速度的大小, (2)要使小球在運(yùn)動(dòng)的全過程中不脫離軌道.A點(diǎn)距離最低點(diǎn)的豎直高度h至少多高及在C點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫? 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

在游樂園坐過山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn)、刺激的游戲．游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示．斜槽軌道AB、EF與半徑R=0.4m的豎直圓軌道（圓心為O）相連，AB、EF分別與圓O相切于B、E點(diǎn)，C為軌道的最低點(diǎn)，斜軌AB傾角為37°．質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點(diǎn)靜止釋放，先后經(jīng)B、C、D、E到F點(diǎn)落入小框．（整個(gè)裝置的軌道均光滑，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）小球在光滑斜軌AB上運(yùn)動(dòng)的過程中加速度的大��；
（2）要使小球在運(yùn)動(dòng)的全過程中不脫離軌道，A點(diǎn)距離最低點(diǎn)的豎直高度h至少多高及在C點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫Γ?/div>

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在游樂園坐過山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn)、刺激的游戲．游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示．光滑斜槽軌道AD與半徑為R=0.1m的豎直圓軌道（圓心為O）相連，AD與圓O相切于D點(diǎn)，B為軌道的最低點(diǎn)，∠DOB=37°．質(zhì)量為m=0.1kg的小球從距D點(diǎn)L=1.3m處由靜止開始下滑，然后沖上光滑的圓形軌道（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）小球通過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大�。�
（2）試分析小球能否通過豎直圓軌道的最高點(diǎn)C，并說明理由．

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在游樂園坐過山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn)、刺激的游戲．游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示．斜槽軌道AB、EF與半徑R=0.4m的豎直圓軌道（圓心為O）相連，AB、EF分別與圓O相切于B、E點(diǎn)，C為軌道的最低點(diǎn)，斜軌AB傾角為37°．質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點(diǎn)靜止釋放，先后經(jīng)B、C、D、E到F點(diǎn)落入小框．（整個(gè)裝置的軌道均光滑，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）小球能通過D點(diǎn)的最小速度；
（2）要使小球在運(yùn)動(dòng)的全過程中不脫離軌道，A點(diǎn)距離最低點(diǎn)的豎直高度h至少多高
（3）在C點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫Γ?/div>

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在游樂園坐過山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn)、刺激的游戲。據(jù)《新安晚報(bào)》報(bào)道，2007年12月31日下午3時(shí)許，安徽蕪湖方特歡樂世界游樂園的過山車因大風(fēng)發(fā)生故障突然停止，16位游客懸空10多分鐘后被安全解救，事故幸未造成人員傷亡。游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖10所示的裝置演示。斜槽軌道AB、EF與半徑R=0.4m的豎直圓軌道（圓心為O）相連，AB、EF分別與圓O相切于B、E點(diǎn)，C為軌道的最低點(diǎn)，斜軌AB傾角為37°。質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點(diǎn)靜止釋放，先后經(jīng)B、C、D、E到F點(diǎn)落入小框。（整個(gè)裝置的軌道均光滑，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

   （1）小球在光滑斜軌AB上運(yùn)動(dòng)的過程中加速度的大�。�

   （2）要使小球在運(yùn)動(dòng)的全過程中不脫離軌道，A點(diǎn)距離最低點(diǎn)的豎直高度h至少多高？

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在游樂園坐過山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn)、刺激的游戲。游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示。斜槽軌道AB、EF與半徑R=0.4m的豎直圓軌道（圓心為O）相連，AB、EF分別與圓O相切于B、E點(diǎn)，C為軌道的最低點(diǎn)，斜軌AB傾角為37°。質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點(diǎn)靜止釋放，先后經(jīng)B、C、D、E到F點(diǎn)落入小框。（整個(gè)裝置的軌道均光滑，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

 （1）小球在光滑斜軌AB上運(yùn)動(dòng)的過程中加速度的大小；

 （2）要使小球在運(yùn)動(dòng)的全過程中不脫離軌道，A點(diǎn)距離最低點(diǎn)的豎直高度h至少多高及在C點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫Γ?/p>

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一．選擇題（4分×12=48分）

 

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

B

C

BD

D

AD

C

BD

ABC

B

Ｃ

AC

CD

 

二．非選擇題（102分）

 

13.（10分）（1）機(jī)械（動(dòng)）；0.4W   （每空2分）

（2）強(qiáng)弱（大�。�；     �。印。危靠�2分）

 

14．（12分）(1)（4分）①連接電路如答案圖 （3分）

②A端                             （1分）

評(píng)分說明：⑴中電表量程選擇錯(cuò)誤，扣1分，其余任何錯(cuò)誤均得0分

（2）（8分）①歐姆；        ②“＋”；

③  >；        ④OFF或交流電壓最高  (每空2分)。

 

15.（12分）（1）（4分）①改變小車所受的合外力；②記錄更準(zhǔn)確（或：更容易記錄，記錄誤差會(huì)更小，時(shí)間更容易記錄，方便記錄，方便計(jì)時(shí)，位置很難記錄等類似答案均給分）。（每空2分）

（2）（8分）①（4分）按表一填寫且正確的得4分，“線段”欄讀數(shù)從O點(diǎn)計(jì)起每對(duì)一個(gè)得1分，“數(shù)據(jù)”欄每讀對(duì)1個(gè)給1分；按表二填寫且讀數(shù)正確的得3分，“數(shù)據(jù)”欄與“線段”欄能對(duì)應(yīng)，且讀對(duì)，每對(duì)1個(gè)給1分，即讀數(shù)不從O點(diǎn)計(jì)起扣1分。讀數(shù)誤差在±0.03cm內(nèi)不扣分。不按有效數(shù)字的規(guī)則讀數(shù)，不給分。

表一

線段

OA

…

…

…

OE

OF

數(shù)據(jù)（cm）

…

…

…

…

7.00

9.40

 

表二

線段

OA

…

…

…

DE

EF

數(shù)據(jù)（cm）

…

…

…

…

2.25

2.40

 

②（1分） 0.232（0.230~0.236均可以）

 

③（3分）0.42（0.38-~0.46均可以）（1分）

所畫圖象符合題的要求者得2分。

圖像坐標(biāo)標(biāo)度的取值過�。ù螅┱呖�1分；

坐標(biāo)描點(diǎn)有錯(cuò)誤，使得整個(gè)圖像偏差過大，無法正確求出a的計(jì)0分；個(gè)別點(diǎn)描錯(cuò)，但對(duì)整個(gè)圖像影響不大的扣1分。

 

16.（15分）解：(1)（8分）對(duì)物體受力分析，則有：

              ………………………………… ……（3分）

此時(shí)                …………………………………… （2分）

聯(lián)立上面二式，代入數(shù)據(jù)，得：k=250m/N…………………………（3分）

 

(2)（7分）物體上移，則摩擦力方向沿斜面向上有：

      ① ………………………………… ……（3分）

此時(shí)N         ……………………………………… （2分）

代入①得N…           ………………………………… （2分）

 

 

 

17．（17分）解：⑴（4分）小球在斜槽軌道AB上受到重力和支持力作用，合力為重力沿斜面向下的分力，由牛頓第二定律得  ………………………………………（2分）

m/s2…………………………………………………………………（2分）

⑵（13分）要使小球從A點(diǎn)到F點(diǎn)的全過程不脫離軌道，只要在D點(diǎn)不脫離軌道即可。

物體在D點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)臨界條件是：      ①………………………………（2分）

由機(jī)械能守恒定律得      ②………………………………………（2分）

解①②得A點(diǎn)距離最低點(diǎn)的豎直高度h至少為：

m …………………………………………（2分）

從C到D由動(dòng)能定理的：     ③………………………（2分）

在C點(diǎn)對(duì)小球由牛頓第二定律得：  ④………………………………（2分）

聯(lián)解①③④得軌道對(duì)小球得支持力N ……………………………………（2分）

由牛頓第三定律得小球在C點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?N，方向豎直向上………（1分）

 

18.（17分）解： ⑴根據(jù)q =t，由I－t圖象得：q =1.25C　………………………………（2分）

  又根據(jù)＝＝    ………………………………………………………（2分）

  得R = 4Ω …………………………………………………………………………………（2分）

⑵由電流圖像可知，感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律：I＝0.1t  ……………………………（1分）

由感應(yīng)電流，可得金屬框的速度隨時(shí)間也是線性變化的，（2分）

線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a = 0.2m/s2   …………………………………………（1分）

線框在外力F和安培力FA作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，  ………………（1分）

得力F＝（0.2 t＋0.1）N　 ………………………………………………………………（2分）

⑶ t＝5s時(shí)，線框從磁場(chǎng)中拉出時(shí)的速度v5 = at =1m/s  ………………………………（2分）

線框中產(chǎn)生的焦耳熱J ………………………………………（2分）

19.（19分）解：（1）A、B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，設(shè)B、C間距離為L(zhǎng)1，則C對(duì)B的庫侖斥力

 …………………………………………………………………………………（1分）

以A、B為研究對(duì)象，根據(jù)力的平衡   ………………………（2分）

聯(lián)立解得    L1=1.0m       ………………………………………………………………（1分）

（2）給A施加力F后， A、B沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，C對(duì)B的庫侖斥力逐漸減小，A、B之間的彈力也逐漸減小。經(jīng)過時(shí)間t0，B、C間距離設(shè)為L(zhǎng)2，A、B兩者間彈力減小到零，此后兩者分離，力F變?yōu)楹懔�。則t0時(shí)刻C對(duì)B的庫侖斥力為

                                 ①  ………………………………（1分）

以B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有  ②…（1分）

聯(lián)立①②解得    L2=1.2m         ………………………………………………………（1分）

則t0時(shí)間內(nèi)A上滑的距離    ………………………………………（1分）

設(shè)t0時(shí)間內(nèi)庫侖力做的功為W0，由功能關(guān)系有

  ……………………………………………………………………（1分）

代入數(shù)據(jù)解得                                         ③  ………………………………（1分）

（3）設(shè)在t0時(shí)間內(nèi)，末速度為v1，力F對(duì)A物塊做的功為W1，由動(dòng)能定理有

                              ④  ………………………………（1分）

而                          ⑤ ………………………………（1分）

                           ⑥ ………………………………（1分）

                                                           ⑦ ………………………………（1分）

由③~⑦式解得   J  …………………………………………………………（1分）

經(jīng)過時(shí)間t0后，A、B分離，力F變?yōu)楹懔�，�?duì)A由牛頓第二定律有

                            ⑧ ………………………………（1分）

力F對(duì)A物塊做的功                  ⑨ ………………………………（1分）

由⑧⑨式代入數(shù)據(jù)得    ………………………………………………………（1分）

則力F對(duì)A物塊做的功  ……………………………………………（1分）

 

 

 

 

 


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