【題目】北京老山自行車賽場采用的是250m橢圓賽道,賽道寬度為7.6m。賽道形如馬鞍形,由直線段、過渡曲線段以及圓弧段組成,圓弧段傾角為45°(可以認為賽道直線段是水平的,圓弧段中線與直線段處于同一高度)。比賽用車采用最新材料制成,質(zhì)量為9kg。已知直線段賽道每條長80m,圓弧段內(nèi)側半徑為14.4m,運動員質(zhì)量為61kg。求:

1)運動員在圓弧段內(nèi)側以12m/s的速度騎行時,運動員和自行車整體的向心力為多大;

2)運動員在圓弧段內(nèi)側騎行時,若自行車所受的側向摩擦力恰為零,則自行車對賽道的壓力多大;

3)若運動員從直線段的中點出發(fā),以恒定的動力92N向前騎行,并恰好以12m/s的速度進入圓弧段內(nèi)側賽道,求此過程中運動員和自行車克服阻力做的功。(只在賽道直線段給自行車施加動力)。

【答案】1700N;2700N;(3521J

【解析】

1)運動員和自行車整體的向心力

Fn=

解得

Fn=700N

2)自行車所受支持力為

解得

FN=700N

根據(jù)牛頓第三定律可知

F=FN=700N

3)從出發(fā)點到進入內(nèi)側賽道運用動能定理可得

WF-Wf+mgh=

WF=

h==1.9m

Wf=521J

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,t=0時,某物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑,經(jīng)過B點后進入水平面(經(jīng)過B點前后速度大小不變,方向由沿斜面向下突變?yōu)樗较蛴?/span>),最后停在C點。每隔2s物體的瞬時速率記錄在表格中,己知物體在斜面上做勻加速直線運動,在水平面上做勻減速直線運動,則下列說法中正確的是(

A. t=3s時物體恰好經(jīng)過B

B. t=10s時物體恰好停在C

C. 物體運動過程中的最大速度為12m/s

D. AB間的距離小于B、C間的距離

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【題目】如圖甲所示,為測定物體沖上粗糙斜面能達到的最大位移x與斜面傾角θ的關系,將某一物體每次以不變的初速率v0沿足夠長的斜面向上推出,調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角θ,實驗測得x與斜面傾角θ的關系如圖乙所示,g10m/s2,根據(jù)圖象可求出()

A. 物體的初速率v0=3m/s

B. 物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.75

C. 取不同的傾角θ,物體在斜面上能達到的位移x的最小值xmin=1.44m

D. 當某次θ=30°時,物體達到最大位移后將沿斜面下滑

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【題目】探究速度隨時間變化規(guī)律的實驗中,裝置如圖1所示.從實驗中挑選一條點跡清晰的紙帶,每5個點取一個計數(shù)點,用刻度尺測量計數(shù)點間的距離如圖2所示,已知打點計時器所用電的頻率為50Hz.

1)從圖2中所給的刻度尺上讀出AB兩點間的距離=____________cm;

2)在打下D點時小車的瞬時速度__________m/s(計算結果保留兩位有效數(shù)字)

3)實驗中紙帶的______________(填)端與小車相連接.

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【題目】如圖所示,一對足夠大的金屬板MN正對且豎直放置,兩極板分別接在電壓為U的電源兩端,N極板右側放有一半徑為R的圓柱體,圓柱體的軸線垂直于紙面,圓柱體橫截面的圓心O到極板N的距離為OO′=3R,在貼近極板M處均勻分布著足夠多的負離子,這些離子(初速度為零)經(jīng)電場加速后垂直于N極板(經(jīng)過特殊處理,離子能透過)射入右側區(qū)域,已知所有離子的質(zhì)量均為m,電量為q,忽略離子的重力和離子間的相互作用力.求:

1)離子剛到達N極板時速度的大小;

2)若N極板右側所有空間分布有垂直紙面的勻強磁場,某個離子經(jīng)過N極板后恰好垂直打在圓柱體的最高點,求勻強磁場的磁感應強度;

3)若(2)問中的勻強磁場僅分布在以O點為圓心,半徑為3R的區(qū)域,則從極板N上哪個范圍內(nèi)射出的離子能打在圓柱體上。

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【題目】如圖所示,截面為三角形的木塊上放置一鐵塊,三角形木塊豎直邊靠在豎直且粗糙的豎直面上,現(xiàn)用豎直向上的作用力F,推動木塊與鐵塊一起向上勻加速運動,運動過程中鐵塊與木塊始終保持相對靜止,則下面說法正確的是

A. 木塊與鐵塊間一定存在摩擦力

B. 木塊與豎直墻面間一定存在水平彈力

C. 木塊與豎直墻面間一定存在摩擦力

D. 豎直向上的作用力F大小一定小于鐵塊與木塊的重力之和

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【題目】如圖所示,水平固定一個光滑長桿,有一個質(zhì)量為2m小滑塊A套在細桿上可自由滑動.在水平桿上豎直固定一個擋板P,小滑塊靠在擋板的右側處于靜止狀態(tài),在小滑塊的下端用長為L的細線懸掛一個質(zhì)量為m的小球B,將小球拉至左端水平位置使細線處于自然長度,由靜止釋放,已知重力加速度為g.求:

(1)小球第一次運動到最低點時,細繩對小球的拉力大;

(2)小球運動過程中,相對最低點所能上升的最大高度;

(3)小滑塊運動過程中,所能獲得的最大速度.

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【題目】如圖所示,一個質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的圓環(huán),套在水平放置的粗糙絕緣細桿上,圓環(huán)直徑略大于細桿直徑。已知細桿處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中,給圓環(huán)初速度使其向右運動起來,在運動過程中圓環(huán)的電荷量不變,經(jīng)歷變速運動后圓環(huán)最終處于平衡狀態(tài)。則從開始運動到最終處于平衡狀態(tài),圓環(huán)克服摩擦力做的功可能為(

A.0B.C.D.

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【題目】如圖所示,物塊A懸掛在繩POPC的結點上,PO偏離豎直方向37°角,PC水平,且經(jīng)光滑定滑輪與木塊B相連,連接B的繩與水平方向的夾角為53°.已知A質(zhì)量MA=0.8kg,B質(zhì)量MB=2kg,木塊B靜止在水平面上.(sin37°=0.6,cos37°=0.8g=10m/s2)試求:

1)繩PC的拉力大。

2)地面對木塊B的支持力大。

3)木塊B與水平面間的摩擦力大小和方向.

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