下圖是一個(gè)設(shè)計(jì)“過山車”的試驗(yàn)裝置的原理示意圖。斜面AB與豎直面內(nèi)的圓形軌道在B點(diǎn)平滑連接。斜面AB和圓形軌道都是光滑的。圓形軌道半徑為R。一個(gè)質(zhì)量為m的小車(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)由靜止釋放沿斜面滑下，小車恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn)Ｃ。已知重力加速度為g。

求：(1)A點(diǎn)距水平面的高度h；
(2)在B點(diǎn)軌道對(duì)小車的支持力的大小。

（1）h =" 2.5" R（2）FN =" 6" mg

解析試題分析：(1)小車在C點(diǎn)有：mg =
解得：vC = 
由A運(yùn)動(dòng)到C，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgh = mg×2R+
解得：h =" 2.5" R
(2)由A運(yùn)動(dòng)到B，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgh=       
解得：vB =
小車在B點(diǎn)有：FN－mg = 
解得：FN =" 6" mg
考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用
點(diǎn)評(píng)：涉及力在空間的效應(yīng)，要優(yōu)先考慮機(jī)械能守恒．對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)，涉及力的問題，往往根據(jù)向心力進(jìn)行分析處理．難度適中．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖，兩足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直，一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒在距離磁場上邊界h處由靜止釋放，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，導(dǎo)體棒在此電路中的有效電阻為R，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；
（2）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v；
（3）流經(jīng)電流表電流的最大值Im。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖甲所示是一個(gè)單擺振動(dòng)的情形，O是它的平衡位置，B、C是擺球所能到達(dá)的最遠(yuǎn)位置．設(shè)擺球向右方向運(yùn)動(dòng)為正方向．圖乙所示是這個(gè)單擺的振動(dòng)圖象．根據(jù)圖象回答：（）

(1)單擺振動(dòng)的頻率是多大？
(2)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?0 m/s2，試求這個(gè)擺的擺長是多少？
（3）如果擺球在B處繩上拉力F1=1.01N，在O處繩上拉力F2=0.995N，則擺球質(zhì)量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一粗糙的水平軌道靠在半徑為R="0.2" m的1/4光滑圓弧軌道右側(cè)，光滑圓弧軌道固定，水平軌道處在光滑的水平面上，可自由滑動(dòng)。一質(zhì)量m="1" kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)正上方H="3" m處自由下落經(jīng)圓弧軌道最低點(diǎn)B進(jìn)入水平軌道．滑塊在水平軌道上滑行1 s后離開軌道。已知水平軌道質(zhì)量M="5" kg，軌道面離地面高h(yuǎn)="1.8" m，滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．（取g="10" m/s2）.求：

（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力； 
（2）水平軌道的長度；
（3）滑塊落地時(shí)，它與水平軌道右端的水平距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，細(xì)繩上端固定于水平軸O，下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球，組成一擺長為L= 0.2m的擺。擺原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，且小球與光滑平臺(tái)的邊緣接觸，但對(duì)平臺(tái)無壓力，平臺(tái)高h(yuǎn)= 0.8m。一個(gè)質(zhì)量為M= 2.0kg的滑塊，以速度v0沿平臺(tái)水平向右運(yùn)動(dòng)與小球發(fā)生正碰。碰后小球在繩的約束下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)四分之一個(gè)圓弧到達(dá)A點(diǎn)速度減為零，滑塊M落在水平地面的C點(diǎn)，C點(diǎn)距平臺(tái)邊緣的水平距離x= 1.2m。取g=10m/s2。求：

（1）碰后滑塊的速度大小v；   
（2）碰后小球的速度大小vm; 
（3）碰后系統(tǒng)損失的機(jī)械能△E。

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（6分）某同學(xué)用圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)操作過程中

①用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，由圖乙可知小球的直徑為   mm；
②用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為l22．20cm；
③斷開電磁鐵電源，讓小球自由下落；
④在小球經(jīng)過光電門時(shí)，計(jì)時(shí)裝置記下小球經(jīng)過光電門所用的時(shí)間為2．5010-3s，由此可算得小球經(jīng)過光電門時(shí)的速度為   m/s；
⑤以光電門所在處的水平面為參考面，小球的質(zhì)量為m（kg），取重力加速度g=10m/s2，計(jì)算得出小球在最高點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為   J，小球在光電門時(shí)的機(jī)械能為  J。由此可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，小球下落過程中機(jī)械能是守恒的。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

小船在200m寬的河中過河，水流速度是4m/s，船在靜水中的航速是5m/s，則下列判斷正確的是 （    ）

A．小船過河所需的最短時(shí)間是40s
B．要使小船過河的位移最短，船頭應(yīng)始終正對(duì)著對(duì)岸
C．要使小船過河的位移最短，過河所需的時(shí)間是50s
D．如果水流速度增大為6m/s，小船過河所需的最短時(shí)間將增大

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成和分解，下列說法正確的是（     ）

A．合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就是分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和
B．已知兩分運(yùn)動(dòng)速度的大小，就可以確定合速度的大小
C．勻變速直線運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)
D．若兩勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小分別為V1、V2，則合速度V大小的范圍為∣V1-V2∣≤V≤V1+V2

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，傾角為足夠大的 光滑斜面上，有一個(gè)xOy坐標(biāo)系，x軸沿水平方向。若將光滑金屬小球從O點(diǎn)分別施以不同的初始運(yùn)動(dòng)條件，關(guān)于其后運(yùn)動(dòng)規(guī)律，下列分析不正確的有（ ）

A．將小球以其初速度分別沿x和y的方向拋出后，將同時(shí)到達(dá)斜面底邊
B．將小球以初速度分別沿x的正方向和y的負(fù)方向拋出，到達(dá)斜面底時(shí)速度一樣大
C．將小球以速度沿x正方向拋出和無初速度釋放小球，到達(dá)斜面底邊的時(shí)間相同
D．無論怎樣將小球沿斜面拋出或釋放，小球做的都是勻變速運(yùn)動(dòng)，加速度大小均為

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