【題目】（16分）為了研究過山車的原理，某物理小組提出了下列的設(shè)想：取一個(gè)與水平方向夾角為，長為的傾斜軌道AB，通過微小圓弧與長為的水平軌道BC相連，然后在C處設(shè)計(jì)一個(gè)豎直完整的光滑圓軌道，出口為水平軌道D，如圖所示。現(xiàn)將一個(gè)小球從距A點(diǎn)高為h="0.9" m的水平臺(tái)面上以一定的初速度水平彈出，到A點(diǎn)時(shí)速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下。已知小球與AB和BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。取10m/s2，求：

（1）小球初速度的大�。�

（2）小球滑過C點(diǎn)時(shí)的速率；

（3）要使小球不離開軌道，則豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件。

【答案】（1）(2)(3)

【解析】試題分析：（1）小球開始時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)：

代入數(shù)據(jù)解得：

A點(diǎn)：

得：

（2）從水平拋出到C點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得：

代入數(shù)據(jù)解得：

（3）小球剛剛過最高點(diǎn)時(shí)，重力提供向心力，則：、

代入數(shù)據(jù)解得

當(dāng)小球剛能到達(dá)與圓心等高時(shí)

代入數(shù)據(jù)解得

當(dāng)圓軌道與AB相切時(shí)

即圓軌道的半徑不能超過1.5m

綜上所述，要使小球不離開軌道，R應(yīng)該滿足的條件是

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列四幅圖中包含的物理思想方法敘述錯(cuò)誤的是（　�。�

A. 圖甲：觀察桌面微小形變的實(shí)驗(yàn)，利用了放大法

B. 圖乙：探究影響電荷間相互作用力的因素時(shí)，運(yùn)用了控制變量法

C. 圖丙：利用紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)探究合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)了類比的思想

D. 圖丁：伽利略研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系時(shí)，運(yùn)用了理想實(shí)驗(yàn)方法

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的小球由長為L的細(xì)線系住，細(xì)線的另一端固定在 A點(diǎn)，AB是過A的豎直線，且AB=L，E為AB的中點(diǎn)，過E作水平線 EF，在EF上某一位置釘一小釘D，如圖所示．現(xiàn)將小球懸線拉至水平， 然后由靜止釋放，不計(jì)線與釘碰撞時(shí)的機(jī)械能損失．求：

(1)若釘子在E點(diǎn)位置，則小球經(jīng)過B點(diǎn)前后瞬間，繩子拉力分別為多少？

(2)若小球恰能繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求釘子D的位置離E點(diǎn)的距離x．

(3)保持小釘D的位置不變，讓小球從圖示的P點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，若細(xì)線剛好達(dá)到最大張力而斷開，最后小球運(yùn)動(dòng)的軌跡經(jīng)過B點(diǎn)．試求細(xì)線能承受的最大張力T．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)點(diǎn)在豎直平而內(nèi)斜向右下運(yùn)動(dòng)，它在豎直方向的速度-時(shí)間圖象和水平方向的位移-時(shí)間圖象分別如圖甲、乙所示。關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是

A. 軌跡是一條直線

B. 加速度大小為1m/s

C. t=0時(shí)刻的速度大小為2m/s

D. 在 0～3s位移為10m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】要測量一電源的電動(dòng)勢(shì)E（小于3V）和內(nèi)阻r（約1Ω），現(xiàn)有下列器材：理想電壓表V（3V和15V兩個(gè)量程）、電阻箱R（0~999.9Ω）、定值電阻R0=3Ω、開關(guān)和導(dǎo)線。某同學(xué)根據(jù)所給器材設(shè)計(jì)如下的實(shí)驗(yàn)電路：

（1）電路中定值電阻R0的作用是__________。

（2）請(qǐng)根據(jù)圖甲電路，在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線連接電路_______。

（3）該同學(xué)調(diào)節(jié)電阻箱阻值R，讀出對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，得到二組數(shù)據(jù)：R1=2Ω時(shí)，U1=2.37V；R2=4Ω時(shí)，U2=2.51V。由這二組數(shù)可求得電源的電動(dòng)勢(shì)E=_______V，內(nèi)阻r=_______Ω。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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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3/4圓弧形光滑軌道半徑為R，A端與圓心O等高，AD為與水平方向成45°角的斜面，B端在O的正上方，一個(gè)質(zhì)量為m的小球在A點(diǎn)正上方某處由靜止開始釋放，自由下落至A點(diǎn)后進(jìn)入圓形軌道并能沿圓形軌到達(dá)B點(diǎn)，且到達(dá)B處時(shí)小球?qū)A弧軌道頂端的壓力大小為mg。求：

（1）小球到B點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

（2）小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用的時(shí)間？

（3）小球落到斜面上C點(diǎn)時(shí)的速度大��？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，是一條與Ox軸重合的電場線上各點(diǎn)的電勢(shì)φ隨x變化的圖線．若在x0點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)正電荷，取x0處的電勢(shì)為零，則在電荷運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法中正確的是

A. 電場的場強(qiáng)保持不變

B. 電荷的電勢(shì)能可能為正

C. 電荷一定沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)

D. 電場力一定做負(fù)功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管上端開口且足夠長，管的橫截面積為S，內(nèi)裝有密度為ρ的液體。右管內(nèi)有一-質(zhì)最為m的活塞放置在固定卡口上，卡口與左管頂端等高，活塞與管壁間無摩擦且不漏氣，如圖所示，溫度為時(shí)，左、右管內(nèi)液面等高，兩管內(nèi)空氣柱(可視為理想氣體長度）均為L，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，重力加速度為g�，F(xiàn)使左、右兩管溫度同時(shí)緩慢升高，在活塞離開卡口上升前，左右兩管液面保持不動(dòng)。求：

①右管活塞開始離開長口上開時(shí)，氣體的溫度；

②兩管液面的高度差為L時(shí)，氣體的溫度.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的勻強(qiáng)電場E中，正電荷q在電場力的作用下從A點(diǎn)沿電場方向移動(dòng)到B點(diǎn)，電場力做功為W.已知A、B兩點(diǎn)之間的距離為d，電勢(shì)差為，則下列說法正確的是

A. 由知A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差由W和q決定

B. 由W=Fd=Eqd得，所以電場強(qiáng)度E的大小與W 和電荷量q有關(guān)

C. 由可知，電場強(qiáng)度E的大小由和d決定

D. 電場強(qiáng)度E的大小只由電場本身的性質(zhì)決定，與電勢(shì)差及電場力做功均無關(guān)

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