【題目】為了研究過山車的原理,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下模型:取一個與水平方向夾角為37°、長為L=2.5 m的粗糙傾斜軌道AB,通過水平軌道BC與半徑為R=0.2 m的豎直圓軌道相連,出口為水平軌道DE,整個軌道除AB段以外都是光滑的。其中ABBC軌道以微小圓弧相接,如圖所示。一個質(zhì)量m=2 kg小物塊,當(dāng)從A點(diǎn)以初速度v0=6 m/s沿傾斜軌道滑下,到達(dá)C點(diǎn)時速度vC=4 m/s。取g=10 m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80。

1)小物塊到達(dá)C點(diǎn)時,求圓軌道對小物塊支持力的大;

2)求小物塊從AB運(yùn)動過程中,摩擦力對小物塊所做的功;

3)小物塊要能夠到達(dá)豎直圓弧軌道的最高點(diǎn),求沿傾斜軌道滑下時在A點(diǎn)的最小初速度vA

【答案】(1) N=180 N (2) Wf=50 J (3) m/s

【解析】

1)在C點(diǎn)時,設(shè)圓軌道對小物塊支持力的大小為N,則:

解得

N=180 N

2)設(shè)AB過程中摩擦力對小物塊所做的功為Wf,小物塊ABC的過程,有

解得

Wf=50 J

3)小物塊要能夠到達(dá)豎直圓弧軌道的最高點(diǎn),設(shè)在最高點(diǎn)的速度最小為vm,則:

小物塊從A到豎直圓弧軌道最高點(diǎn)的過程中,有

解得

m/s

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】某同學(xué)做探究小車速度隨時間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時從所打幾條紙帶中選取了一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,如下圖所示。圖中A、B、C、D、E是按打點(diǎn)先后順序依次選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),在紙帶上選定的相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個打印點(diǎn)沒有畫出。

1)實(shí)驗(yàn)中,除打點(diǎn)計(jì)時器(含紙帶,復(fù)寫紙)、小車、平板、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必需使用的有_____。(不定項(xiàng)選擇)

A.電壓合適的50Hz的交流電源 B.電壓可以調(diào)的直流電源

C.刻度尺 D.秒表 E.天平

2)從圖中的紙帶可以看出,該做勻加速直線運(yùn)動的小車的運(yùn)動方向?yàn)?/span>_____

A.從AE方向運(yùn)動 B.從EA方向運(yùn)動

3)利用紙帶旁邊的刻度尺讀出數(shù)據(jù)D點(diǎn)的位置xD_____cm

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有一原長l0=0.5 m的輕質(zhì)彈簧放在水平面上,左端固定在A點(diǎn),處于自然狀態(tài),F(xiàn)讓一質(zhì)量m=1 kg小物塊以速度v0=3 m/sB點(diǎn)向左運(yùn)動,最終停在距B點(diǎn)l=0.4 mC點(diǎn)。已知小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ0.25A、B間距d=1.3 m,重力加速度g10 m/s2,小物塊大小不計(jì),整個過程彈簧處在彈性限度內(nèi),求:

(1)小物塊剛與彈簧接觸時的速度大;

(2)彈簧彈性勢能的最大值。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,四分之一圓弧AB是點(diǎn)電荷電場中的一條等勢線,圓弧的圓心在O點(diǎn),CA、B連線的中點(diǎn),DO、A連線的中點(diǎn)。在D點(diǎn)由靜止釋放一個帶負(fù)電的試探電荷,僅在電場力作用下試探電荷沿DA加速運(yùn)動,則下列說法正確的是( 。

A. A、B、C、D四點(diǎn)中,D點(diǎn)場強(qiáng)最大

B. A、BC、D四點(diǎn)中,D點(diǎn)電勢最高

C. 一個帶正電的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)沿ACB移動到B的過程中,電勢能先增大后減小

D. 一個帶負(fù)電的點(diǎn)電荷從B點(diǎn)沿BCD移動到D的過程中,電場力一直做負(fù)功

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛載重汽車在水平公路上,只要以額定功率行駛,所受阻力大小就與汽車對地面壓力大小成正比。已知這輛載重汽車質(zhì)量m0=3.0 t,額定功率P=90 kW,空載時在水平公路上行駛的最大速度vm=25 m/s。某次,這輛汽車裝上m=2.0 t的貨物,在水平公路上以額定功率起動并保持額定功率,經(jīng)過時間t=1.0 min達(dá)到最大速度。g10 m/s2。求:

1)汽車空載,在水平公路上以最大速度行駛時受到的阻力大小。

2)汽車裝上m=2.0 t的貨物,在時間t=1.0 min內(nèi)通過的路程。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中的四個狀態(tài),圖中ad平于橫軸,dc平行于縱軸,ab的延長線過原點(diǎn),以下說法不正確的是

A. 從狀態(tài)dc,氣體體積增大,氣體對外做功

B. 從狀態(tài)cb,氣體體積減小,外界對氣體做功

C. 從狀態(tài)ad,內(nèi)能增加,氣體從外界吸熱

D. 從狀態(tài)ba,內(nèi)能增加,氣體對外界放熱

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖示為豎直放置、上細(xì)下粗、兩端封閉的玻璃細(xì)管,水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分,初始溫度相同.緩緩加熱氣體,使A、B升高相同溫度,系統(tǒng)穩(wěn)定后,A、B兩部分氣體對液面壓力的變化量分別為FAFB,壓強(qiáng)變化量分別為pApB.則( 。

A. 水銀柱向下移動了一段距離

B. 水銀柱不發(fā)生移動

C. FAFB

D. pA=pB

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量相同的活塞A、B將開口向上的氣缸分為、兩部分氣室,已知活塞B到氣缸底部的距離為L.勁度系數(shù)為k的輕彈簧被壓縮在兩活塞之間。氣缸和活塞的導(dǎo)熱性能良好,活塞與氣缸內(nèi)壁間無摩擦且氣密性好。大氣壓強(qiáng)為p0,溫度為T;開始時,氣室I中氣體的壓強(qiáng)為p0、氣室中氣體的壓強(qiáng)為p0.從某時刻起緩慢升高環(huán)境溫度,當(dāng)環(huán)境溫度為T時,彈簧恰好處于原長。已知活塞的截面積為S,重力加速度為g,求:

①每個活塞的質(zhì)量及開始時彈簧的壓縮量x;

②當(dāng)溫度為T時,活塞A上移的距離H。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一簡諧橫波以4m/s的波速沿水平繩向x軸正方向傳播,繩上兩質(zhì)點(diǎn)MN的平衡位置相距 波長。已知t0時的波形如圖所示,此時質(zhì)點(diǎn)M的位移為0.02m,設(shè)向上為正,經(jīng)時間t1(小于一個周期),質(zhì)點(diǎn)M的位移又為0.02m,且向下運(yùn)動。求:

①該橫波的周期;

t1時刻質(zhì)點(diǎn)N的位移

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案