【題目】如圖甲所示為某一玩具汽車的軌道,其部分軌道可抽象為圖乙的模型.為兩段水平直軌道,豎直圓軌道與水平直軌道相切于點,點為水平直軌道與水平半圓軌道的切點.在某次游戲過程中,通過搖控裝置使靜止在點的小車以額定功率啟動,當(dāng)小車運動到點時關(guān)閉發(fā)動機并不再開啟,測得小車運動到最高點時對軌道的壓力大小,小車通過水平半圓軌道時速率恒定.小車可視為質(zhì)點,質(zhì)量,額定功率,,,豎直圓軌道半徑,水平半圓軌道半徑.小車在兩段水平直軌道所受的阻力大小均為,在豎直圓軌道和水平半圓軌道所受的阻力均忽略不計,重力加速度取.求:

1)小車運動到點時的速度大。

2)小車在段運動的時間;

3)水平半圓軌道對小車的作用力大小;

4)要使小車能通過水平半圓軌道,發(fā)動機開啟的最短時間.

【答案】1;(2;(3.;(4.

【解析】

1)由小車在點受力得:

解得:

2)從點到點,由動能定理得:

解得:

小車在段運動的加速度大小為:

由運動學(xué)公式:

解得:

3)從點到點,由運動學(xué)公式:

解得:

小車在水平半圓軌道所需的向心力大。

代入數(shù)據(jù)可得:

水平半圓軌道對小車的作用力大小為:

.

4)設(shè)小車恰能到點時的速度為,對應(yīng)發(fā)動機開啟的時間為,則:

解得

.

在此情況下從點到點,由動能定理得:

解得

即小車無法到達.

設(shè)小車恰能到點時對應(yīng)發(fā)動機開啟的時間為,則有:

,

解得

.

練習(xí)冊系列答案
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【題目】在如圖(a)所示的電路中,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器。閉合電鍵S,將滑動變阻器的滑動觸頭P,從最右端滑到最左端,兩個電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖(b)所示,則()

A.圖線甲是電壓表V2示數(shù)隨電流變化的圖線

B.電源內(nèi)電阻的阻值為10Ω

C.電源的最大輸出功率為18W

D.滑動變阻器R2的最大功率為09W

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【題目】一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖中虛線所示,電場方向豎直向下,若不計空氣阻力,則此帶電油滴從a運動到b的過程中,能量變化情況為

A. 動能減小

B. 電勢能增加

C. 動能和電勢能之和減小

D. 重力勢能和電勢能之和增加

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【題目】如圖所示,導(dǎo)軌間的距離L=0.5m,B=2T,ab棒的質(zhì)量m=1kg,物塊重G=3N,ab棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,電源的電動勢E=10V,r=0.1Ω,導(dǎo)軌的電阻不計,ab棒電阻也不計,問R的取值范圍怎樣時棒處于靜止?fàn)顟B(tài)?(g取10m/s2

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【題目】如圖甲所示,小女孩下雨天撐著雨傘在豎直平面內(nèi)沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的角速度,傘面的水珠隨傘面一起勻速轉(zhuǎn)動,其簡化模型如圖乙所示,水珠沿切線方向甩出后保持在同一豎直平面內(nèi)運動,已知傘面的半徑,、分別是傘面的最高點和最低點,離地面的高度,與圓心等高,不計空氣阻力,假設(shè)飛出每顆水珠質(zhì)量相同,,下列說法正確的是(

A.點和點飛出的水珠速度相同

B.點和點飛出的水珠落地點間距為

C.水珠由點和點飛出至落地的過程中重力做功相同

D.水珠由點和點飛出至落地的過程中重力的沖量相同

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【題目】如圖所示,彈簧的一端固定在豎直墻上,質(zhì)量為M的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部與水平面平滑連接,一個質(zhì)量為mmM)的小球從槽高h處開始自由下滑,下列說法正確的是( )

A. 在以后的運動全過程中,小球和槽的水平方向動量始終保持某一確定值不變

B. 在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功

C. 全過程小球和槽、彈簧所組成的系統(tǒng)機械能守恒,且水平方向動量守恒

D. 小球被彈簧反彈后,小球和槽的機械能守恒,但小球不能回到槽高h

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【題目】如圖所示,一導(dǎo)線彎成直徑為d的半圓形閉合回路,虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右勻速進入磁場,直徑CD始終與MN垂直.從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止,下列說法中正確的是

A.感應(yīng)電流方向為順時針方向

B.CD段直導(dǎo)線始終不受安培力

C.感應(yīng)電動勢的最大值E=Bdv

D.感應(yīng)電動勢的平均值=πBdv

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【題目】如圖所示,A是靜止在赤道上的物體,B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星.B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上,C是地球同步衛(wèi)星. 關(guān)于以下判斷正確的是 ( )

A. 衛(wèi)星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度

B. A、B的線速度大小關(guān)系為vA>vB

C. 周期大小關(guān)系為TA=TC>TB

D. 若衛(wèi)星B要靠近C所在軌道,需要先加速

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【題目】如圖所示,在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中,衛(wèi)星首先進入橢圓軌道I,然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度,讓衛(wèi)星進人地球同步軌道Ⅱ,則(

A. 該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11. 2 km/s

B. 衛(wèi)星在同步軌道II上的運行速度大于7. 9 km/s

C. 在軌道I上,衛(wèi)星在P點的速度小于在Q點的速度

D. 衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道I進人軌道II

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