【題目】如圖1所示是游樂園的過山車，其局部可簡化為如圖2所示的示意圖，傾角θ=370的兩平行傾斜軌道BC、DE的下端與水平半圓形軌道CD順滑連接，傾斜軌道BC的B端高度h=24m，傾斜軌道DE與圓弧EF相切于E點(diǎn)，圓弧EF的圓心O1，水平半圓軌道CD的圓心O2與A點(diǎn)在同一水平面上，D O1的距離L=20m，質(zhì)量m=1000kg的過山車（包括乘客）從B點(diǎn)自靜止滑下，經(jīng)過水平半圓軌道后，滑上另一傾斜軌道，到達(dá)圓弧頂端F時，乘客對座椅的壓力為自身重力的0.25倍。已知過山車在BCDE段運(yùn)動時所受的摩擦力與軌道對過山車的支持力成正比，比例系數(shù)，EF段摩擦不計(jì)，整個運(yùn)動過程空氣阻力不計(jì)。（sin370=0.6，cos370=0.8）

（1）求過山車過F點(diǎn)時的速度大小

（2）求從B到F整個運(yùn)動過程中摩擦力對過山車做的功

（3）如圖過D點(diǎn)時發(fā)現(xiàn)圓軌道EF段有故障，為保證乘客安全，立即觸發(fā)制動裝置，使過山車不能到達(dá)EF段并保證不再下滑，則過山車受到的摩擦力至少多大？

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）由于已知F點(diǎn)乘客受到的支持力，設(shè)圓周運(yùn)動半徑為r，根據(jù)向心力公式，解得

（2）由動能定理可知從B點(diǎn)到F點(diǎn)，，解得

（3）從D到F過程中

觸發(fā)制動后恰好能到達(dá)E點(diǎn)對應(yīng)的摩擦力為，則

解得

要使過山車停在傾斜軌道上的摩擦力為，

綜合考慮可知

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，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場，則導(dǎo)體框從兩個方向移出磁場的兩個過程中 （ ）

A. 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反

B. 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同

C. 導(dǎo)體框ad邊兩端電勢差相同

D. 通過導(dǎo)體框截面的電量相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖11所示，質(zhì)量M＝0.2 kg的長板靜止在水平地面上，與地面間動摩擦因數(shù)μ1＝0.1，另一質(zhì)量m＝0.1 kg的帶正電小滑塊以v0＝8 m/s初速度滑上長木板，滑塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ2＝0.5，小滑塊帶電荷量為q＝2×10－3C，整個運(yùn)動過程始終處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度E＝1×102N/C，(g取10 m/s2)求：

(1)剛開始時小滑塊和長木板的加速度大小各為多少？

(2)小滑塊最后停在距木板左端多遠(yuǎn)的位置？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩個質(zhì)量均為的小木塊和（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，與轉(zhuǎn)軸的距離為，與轉(zhuǎn)軸的距離為．木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的倍，重力加速度大小為．若圓盤從靜止開始繞軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是（ ）

A. 一定比先開始滑動

B. 、所受的摩擦力始終相等

C. 是開始滑動的臨界角速度

D. 當(dāng)時，所受摩擦力的大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的矩形金屬線圈，邊長、，其匝數(shù)匝，總電阻，線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)、（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷和的定值電阻相連接．線圈所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度，在外力驅(qū)動下線圈繞豎直固定中心軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度．求：

（）從圖示位置開始計(jì)時，請寫出上的電流的瞬時值表達(dá)式．

（）從線圈通過中性面（即線圈平面與磁場方向垂直的位置）開始計(jì)時，經(jīng)過周期通過電阻的電荷量；

（）在線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，整個電路產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】所圖所示，匝數(shù)N=100、截面積s=1.0×10-2m2、電阻r=0.15Ω的線圈內(nèi)有方向垂直于線圈平面向上的隨時間均勻增加的勻強(qiáng)磁場B1，其變化率k=0.80T/s。線圈通過開關(guān)S連接兩根相互平行、間距d=0.20m的豎直導(dǎo)軌，下端連接阻值R=0.50Ω的電阻。一根阻值也為0.50Ω、質(zhì)量m=1.0×10-2kg的導(dǎo)體棒ab擱置在等高的擋條上。在豎直導(dǎo)軌間的區(qū)域僅有垂直紙面的不隨時間變化的勻強(qiáng)磁場B2。接通開關(guān)S后，棒對擋條的壓力恰好為零。假設(shè)棒始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻。

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小，并指出磁場方向；

（2）斷開開關(guān)S后撤去擋條，棒開始下滑，經(jīng)t=0.25s后下降了h=0.29m，求此過程棒上產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】對于萬有引力定律的表達(dá)式，下面說法中正確的是（ ）

A. 公式中G為引力常量，牛頓通過實(shí)驗(yàn)測出了其數(shù)值

B. 當(dāng)r趨近于零時，萬有引力趨于無窮大

C. m1與m2受到的引力大小總是相等的，方向相反，是一對平衡力

D. m1與m2受到的引力總是大小相等的，而與m1、m2是否相等無關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】飛機(jī)在水平地面上空的某一高度水平勻速飛行，每隔相等時間投放一個物體．如果以第一個物體a的落地點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、飛機(jī)飛行方向?yàn)闄M坐標(biāo)的正方向，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，下圖所示是第5個物體e離開飛機(jī)時，拋出的5個物體(a、b、c、d、e)在空間位置的示意圖，其中可能的是 (　　)．

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)用伏安法研究某電子器件R1的（6 V，2.5 W）伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整（直接測量的變化范圍盡可能大一些），備有下列器材：

A、直流電源（6 V，內(nèi)阻不計(jì)）； B、電流表G（滿偏電流3 mA，內(nèi)阻Rg=10 Ω）；

C、電流表A（0～0.6 A，內(nèi)阻未知）； D、滑動變阻器（0～20 Ω，10 A）；

E、滑動變阻器（0～200 Ω，1 A）； F、定值電阻R0（阻值1990 Ω）； G、開關(guān)與導(dǎo)線若干；

（1）根據(jù)題目提供的實(shí)驗(yàn)器材，請你設(shè)計(jì)出測量電子器件R1伏安特性曲線的電路原理圖___（R1可用“”表示）．

（2）在實(shí)驗(yàn)中，為了操作方便且能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，滑動變阻器應(yīng)選用___．（填寫器材序號）

（3）將上述電子器件R1和另一電子器件R2接入如圖（甲）所示的電路中，它們的伏安特性曲線分別如圖（乙）中Ob、Oa所示．電源的電動勢E=6.0 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)．調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使電阻R1和R2消耗的電功率恰好相等，則此時電阻R1和R2阻值的和為___Ω，R3接入電路的阻值為___Ω．

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