(13分)如圖所示是游樂場中過山車的實物圖片,可將過山車的一部分運動簡化為圖中的模型圖。模型圖中光滑圓形軌道的半徑R=8.0m,該光滑圓形軌道固定在傾角為θ=37°斜軌道面上的Q點,圓形軌道的最高點A與傾斜軌道上的P點平齊,圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接,F(xiàn)使質量為m的小車(視作質點)從P點以一定的初速度v0=12m/s沿斜面向下運動,不計空氣阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。若小車恰好能通過圓形軌道的最高點A處,則:

(1)小車在A點的速度為多大?(結果用根式表示)
(2)小車在圓形軌道運動時對軌道的最大壓力為多少?
(3)求斜軌道面與小車間的動摩擦因數(shù)多大?(結果用分數(shù)表示)
(1)  (2)  (3)

試題分析:(1)由于小車恰能通過A點
應有:      2分
解得:=m/s   ① 1分
(2) 如圖,小車經軌道最低點D時對軌道壓力最大

設在D點軌道對小車的支持力為N
則有:   ② 2分
小車由D到A的運動過程機械能守恒
則有:   ③ 2分
由①②③得:  1分
依牛頓第三定律,在D點小車對軌道的壓力
  1分
(3)設PQ距離為L,對小車由P到A的過程應用動能定理
得:   ④ 2分
依幾何關系:   ⑤ 1分
由①④⑤得:  1分
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質量為M的光滑圓槽放在光滑水平面上,一水平恒力F作用在其上促使質量為m的小球靜止在圓槽上,如圖所示,則(  ).
A.小球對圓槽的壓力為
B.小球對圓槽的壓力為
C.水平恒力F變大后,如果小球仍靜止在圓槽上,小球對圓槽的壓力增大
D.水平恒力F變大后,如果小球仍靜止在圓槽上,小球對圓槽的壓力減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)如圖所示的裝置,其中AB部分為一長為L并以v速度順時針勻速轉動的傳送帶,BCD部分為一半徑為r豎直放置的粗糙半圓形軌道,直徑BD恰好豎直,并與傳送帶相切于B點,F(xiàn)將一質量為m的可視為質點的小滑塊無初速地放在傳送帶的左端A點上,已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ.()

(1)滑塊到達B點時對軌道的壓力大;
(2)滑塊恰好能到達D點,求滑塊在粗糙半圓形軌道中克服摩擦力的功;
(3)滑塊從D點再次掉到傳送帶上E點,求AE的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)成都是一座來了就不想走的城市,悠閑而不失高雅,前不久,成都東區(qū)音樂公園就舉辦了一場盛大的鋼琴音樂會。工作人員在布置舞臺時,要用繩索把鋼琴從高臺吊運到地面。已知鋼琴的質量為175kg,繩索能承受的最大拉力為1820N,吊運過程中鋼琴以0.6m/s的速度在豎直方向上做勻速直線運動。降落至底部距地面的高度為h時,立即以恒定加速度減速,最終鋼琴落地時剛好速度為零(g取10m/s2),
求:(1)h的最小值是多少;
(2)為了保證繩索和鋼琴的安全,此次以0.6m/s的初速度勻減速到零,用時3s,求此次減速過程中鋼琴機械能的變化量△E。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關于下圖,以下說法正確的是

A.圖①中,在力F的作用下,A、B均保持靜止,則AB間、A與地面間的動摩擦因數(shù)一定都不能為零;
B.圖②中,A與地面間的動摩擦因數(shù)μ≠0,則無論θ多大(θ<90°),只要F足夠大,總能使物體A滑動;
C.圖③中F1平行斜面向上,圖④中F2沿水平方向向右,兩圖中物體A在沒有外力作用下均能靜止在斜面上,其他條件也均相同,若使A恰能開始上滑,則F1< F2;
D.圖③中F1平行斜面向上,圖④中F2沿水平方向向右,兩圖中物體A在沒有外力作用下均能靜止在斜面上,其他條件也均相同,若使A恰能開始上滑,則F1> F2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

輕質彈簧豎直放置在地面上,自由長度在A點,現(xiàn)從A端靜止放一可看成質點的物體M,M壓縮彈簧下落到的最低點是C,最后靜止在位置B點,整個過程中彈簧均處于彈性限度內,M運動過程總在豎直一條線上,不計空氣阻力影響,則( )
A.M從A到B是勻加速直線運動,在C點時受彈簧彈力大小為2Mg
B.M從A點下落到停在B點的過程中,M的機械能守恒
C.M從A到C的過程中,在B點時M動能最大,在C點時彈簧的彈性勢能最大
D.M從B到C的過程中,重力做功大于M克服彈簧彈力做功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一質量為m的滑塊以初速度v0從固定于地面的斜面底端A開始沖上斜面,到達某一高度后返回A,斜面與滑塊之間有摩擦。下列各項分別表示它在斜面上運動的速度v、加速度a、重力勢能Ep和機械能E隨時間變化的圖像,可能正確的是(   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕質彈簧,一端系在豎直放置的半徑為R的圓環(huán)頂點P,另一端系一質量為m的小球,小球穿在圓環(huán)上做無摩擦的運動。設開始時小球置于A點,彈簧處于自然狀態(tài),當小球運動到最低點時速率為v,對圓環(huán)恰好沒有壓力。下列分析正確的是( 。
A.從A到B的過程中,小球的機械能守恒
B.從A到B的過程中,小球的機械能增加
C.小球過B點時,彈簧的彈力為mg+
D.小球過B點時,彈簧的彈力為mg-

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,小車的質量為M,人的質量為m,人用恒力F拉繩,若人與車保持相對靜止,且地面為光滑的,又不計滑輪與繩的質量,則車對人的摩擦力可能是:
A.,方向向左 B.,方向向右
C.,方向向右D.,方向向右

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