【題目】如圖甲所示的過山車玩具深受小朋友喜愛。電動小車以恒定的牽引力功率P=5.0W,從A點由靜止出發(fā),經(jīng)過0.4s通過一段長L=1.0m的水平直軌道AB,然后進(jìn)入與B點相切的半徑r=0.2m的豎直圓形軌道。軌道上B點和C點之間的圓弧所對應(yīng)的圓心角=30°,軌道具有子母雙層結(jié)構(gòu),車底有抱軌固件,可確保小車不會脫軌。如果將運動軌道抽象成圖乙的模型,小車可視為質(zhì)點,質(zhì)量m=0.1kg。設(shè)小車與軌道(包括圓軌道)間的摩擦阻力大小f恒為1.8N。

1)求小車到達(dá)B點的速度;

2)若小車在C點時速度vC=2.1m/s,求小車此刻沿軌道切線方向的加速度a;

3)小車從B運動到最高點D,耗時tBD=0.28s,求小車在最高點處對軌道的彈力大小和方向。

【答案】12m/s;(2;(3)小車對軌道向下的拉力,大小為

【解析】

1)從AB由動能定理

可得

2)小車可視為質(zhì)點,在傾角為的斜面上根據(jù)牛頓第二定律

可得

3)從AD全程動能定理

在最高點根據(jù)牛第二定律

可得

即軌道對小車有向上的彈力,根據(jù)牛頓第三定律可知小車對軌道向下的拉力,大小為

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】人類探索宇宙的腳步從未停止,登上火星、探尋火星的奧秘是人類的夢想,中國計劃于2020年登陸火星。地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運動,忽略行星自轉(zhuǎn)影響。根據(jù)下表,火星和地球相比

行星

半徑/m

質(zhì)量/kg

軌道半徑/m

地球

6.4×106

6.0×1024

1.5×1011

火星

3.4×106

6.4×1023

2.3×1011

A.火星的第一宇宙速度較大

B.火星做圓周運動的加速度較大

C.火星表面的重力加速度較大

D.火星的公轉(zhuǎn)周期較大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長方形金屬導(dǎo)體左、右、上、下、前、后六個表面分別用表示,勻強(qiáng)磁場垂直面向外,當(dāng)電流I面流向面時,導(dǎo)體會產(chǎn)生霍爾電壓UH。若實驗中導(dǎo)體尺寸、電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B保持不變,下列說法正確的是( 。

A.UH存在于導(dǎo)體的X1、X2之間,且X1面的電勢高于X2面的電勢

B.UH存在于導(dǎo)體的Y1、Y2之間,且Y1面的電勢高于Y2面的電勢

C.若更換金屬種類,使單位體積內(nèi)自由電子數(shù)增大,則UH也會增大

D.導(dǎo)體X1、X2兩面間的電阻等于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,線圈ab中通有如圖乙所示的電流,電流從ab為正方向,那么在0~t0這段時間內(nèi),用絲線懸掛的鋁環(huán)M中產(chǎn)生感應(yīng)電流,則( 。

A.從左向右看感應(yīng)電流的方向為順時針

B.從左向右看感應(yīng)電流的方向為先順時針后逆時針

C.感應(yīng)電流的大小先減小后增加

D.感應(yīng)電流的大小方向均不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根光滑的足夠長直金屬導(dǎo)軌ab、cd平行置于豎直面內(nèi),導(dǎo)軌間距為L,在導(dǎo)軌上端接有阻值為R的電阻。整個系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直,F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放,金屬棒下落過程中保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好。金屬棒下落高度為h時恰好達(dá)到最大速度vm,重力加速度為g,不計導(dǎo)軌的電阻。求:

1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;

2)金屬棒從開始釋放到下落高度為h的過程中,電阻R上產(chǎn)生電熱QR。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一圓筒繞其中心軸勻速轉(zhuǎn)動,圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體與圓筒一起運動,物體相對圓筒無滑動,物體的向心力來源是 ( )

A. 物體的重力

B. 物體所受重力與彈力的合力

C. 筒壁對物體的靜摩擦力

D. 筒壁對物體的彈力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在平直公路上,以速度v0 =12m/s勻速前進(jìn)的汽車,遇緊急情況剎車后,輪胎停止轉(zhuǎn)動在地面上滑行,經(jīng)過時間t =1.5s汽車停止,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g10m/s2。求:

(1)剎車時汽車加速度a的大;

(2)開始剎車后,汽車在1s內(nèi)發(fā)生的位移x;

(3)剎車時汽車輪胎與地面間的動摩擦因數(shù)μ。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,超市為了方便顧客上樓安裝了智能化的自動扶梯(無臺階).為了節(jié)約能源,在沒有顧客乘行時,自動扶梯以較小的速度勻速運行,當(dāng)有顧客乘行時自動扶梯經(jīng)過先加速再勻速兩個階段運行.則電梯在運送顧客上樓的整個過程中( 。

A. 顧客始終受摩擦力作用

B. 摩擦力對顧客先做正功后不做功

C. 顧客對扶梯的作用力始終豎直向下

D. 顧客的機(jī)械能先增大后保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定在水平桌面上的金屬框架cdef,處在豎直向下勻強(qiáng)磁場中,金屬棒ab放置在框架上,接觸良好、可無摩擦滑動,此時abed構(gòu)成一個邊長為L的正方形,其左端接有阻值為2r的電阻,棒的電阻為r,其余部分電阻不計,開始時磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。

(1)若從t=0時刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻增加,每秒增量為k,同時保持棒靜止,求t=t1秒時需加的垂直于棒的水平拉力;

(2)若從t=0時刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸減小,當(dāng)棒以恒定速度v向右做勻速運動時,可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時間t變化?(寫出Bt的關(guān)系式)

(3)若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終為1T,導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m=0.2kg、L=1m、r=0.5Ω,棒在水平向右、垂直于棒的F=6N恒力作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運動距離1.9m時,速度恰好達(dá)到最大(運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直),試求金屬棒在這一過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

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