【題目】某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽，比賽路徑如圖所示�？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的賽車從起點(diǎn)A出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L后，由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的光滑豎直半圓軌道，并通過半圓軌道的最高點(diǎn)C，才算完成比賽。B是半圓軌道的最低點(diǎn)，水平直線軌道和半圓軌道相切于B點(diǎn)。已知賽車質(zhì)量m=0.5kg，通電后以額定功率P=2W工作，進(jìn)入豎直圓軌道前受到的阻力恒為Ff=0.4N，隨后在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力均可不計(jì)，L=10.00m，R=0.40m，（g取10m/s2）。求：

（1）要使賽車能通過C點(diǎn)完成比賽，通過C點(diǎn)的速度至少多大？

（2）賽車恰能完成比賽時(shí)，在半圓軌道的B點(diǎn)的速度至少多大？這時(shí)對(duì)軌道的壓力多大。

（3）要使賽車完成比賽，電動(dòng)機(jī)從A到B至少工作多長(zhǎng)時(shí)間。

（4）若電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間為t0=5s，當(dāng)R為多少時(shí)賽車既能完成比賽且飛出的水平距離又最大，水平距離最大是多少？

【答案】（1）2m/s（2），30N（3）t=4.5s（4）R =0.3m，1.2m

【解析】

賽車恰好通過最高點(diǎn)時(shí)，靠重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出通過C點(diǎn)的最小速度．根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出賽車在B點(diǎn)的最小速度，根據(jù)牛頓第二定律求出賽車對(duì)軌道的壓力．對(duì)A到B過程運(yùn)用動(dòng)能定理，求出電動(dòng)機(jī)從A到B至少工作的時(shí)間．根據(jù)動(dòng)能定理求出賽車到達(dá)最高點(diǎn)的速度，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出水平位移，通過數(shù)學(xué)知識(shí)求出水平位移的最大值．

（1）當(dāng)賽車恰好過C點(diǎn)時(shí)在B點(diǎn)對(duì)軌道壓力最小，賽車在B點(diǎn)對(duì)有

解得①；

（2）對(duì)賽車從B到C由機(jī)械能守理得：②，

賽車在B處，由牛頓第二定律可得③，由①②③得；

，由牛頓第三定律知，對(duì)軌道的壓力大小等于30N；

（3）對(duì)賽車從A到B由動(dòng)能定理得：，解得；

（4）對(duì)賽車從A到C由動(dòng)能定理得：，

賽車飛出C后有，解得，

所以當(dāng)時(shí)x最大，

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩種薄片的表面分別涂有薄薄的一層石蠟，然后用燒熱鋼針的針尖分別接觸這兩種薄片，接觸點(diǎn)周圍熔化了的石蠟分別形成如圖所示形狀對(duì)這兩種薄片，下列說法中正確的是（）

A. 甲的熔點(diǎn)一定高于乙的熔點(diǎn)

B. 甲一定是晶體

C. 乙一定是晶體

D. 無(wú)法判斷誰(shuí)是晶體

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻波形圖如圖中的實(shí)線所示，此時(shí)波剛好傳到P點(diǎn)；t＝0.6s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示，a、b、P、Q是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，它們的平衡位置橫坐標(biāo)分別為70cm，50cm，60cm，90cm，設(shè)波的周期為T，則以下說法正確的是

A. 波源以及每個(gè)質(zhì)點(diǎn)均沿y軸正方向開始振動(dòng)

B. 從t＝0.6 s時(shí)刻開始，經(jīng)過0.5T，質(zhì)點(diǎn)b沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)20m

C. 從t＝0時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)a在0.6 s時(shí)間內(nèi)通過的路程可能為60 cm

D. 若T=0.8s，則在t＝0.5s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)b、P的位移相同

E. 若T=0.8s，從t＝0.4s時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，則質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方程為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電風(fēng)扇的擋位變換器電路如圖所示，把它視為一個(gè)可調(diào)壓的理想變壓器，總匝數(shù)為2400匝的原線圈輸入電壓u=220sin100πt(V)，擋位1、2、3、4對(duì)應(yīng)的線圈匝數(shù)分別為240匝、600匝、1200匝、2400匝。電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻r=8Ω，額定電壓為U=220V，額定功率P=110W。下列判斷正確的是）（ ）

A. 該交變電源的頻率為100Hz

B. 當(dāng)選擇3擋位后，電動(dòng)機(jī)兩端電壓的最大值為110V

C. 當(dāng)擋位由3變?yōu)?/span>2后，原線圈的電流變大

D. 當(dāng)選擇擋位4后，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為108W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量M=2.0kg的長(zhǎng)木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg的小物塊A。給A和B以大小均為3.0m/s、方向相反的初速度，使A開始向左運(yùn)動(dòng)，B開始向右運(yùn)動(dòng)，A始終沒有滑離B板。下列說法正確的是（ ）

A. A，B共速時(shí)的速度大小為1m/s

B. 在小物塊A做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，木板B速度大小可能是2m/s

C. 從A開始運(yùn)動(dòng)到A，B共速的過程中，木板B對(duì)小物塊A的水平?jīng)_量大小為2N·s

D. 從A開始運(yùn)動(dòng)到A，B共速的過程中，小物塊A對(duì)木板B的水平?jīng)_量方向向左

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一物體在直立彈簧的上方h處下落，然后又被彈回，若不計(jì)空氣阻力，則下列說法中錯(cuò)誤的是( )

A. 物體在任何時(shí)刻的機(jī)械能都跟初始時(shí)刻的機(jī)械能相等

B. 物體跟彈簧組成的系統(tǒng)任何兩時(shí)刻機(jī)械能相等

C. 在重力和彈簧的彈力相等時(shí)，物體的速度最大

D. 物體在把彈簧壓縮到最短時(shí)，它的機(jī)械能最小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為一裝放射源氡（)的盒子，靜止的氡核經(jīng)過一次α衰變成釙（)，產(chǎn)生的α粒子速率v0=1.0×107m/s，α粒子從小孔P射出后，經(jīng)過A孔進(jìn)入電場(chǎng)加速區(qū)域I，加速電壓U=8×106V。從區(qū)域I射出的α粒子隨后又從M點(diǎn)進(jìn)入半徑為r=m的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域II，MN為圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的一條直徑，該區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，方向垂直紙面向里。圓形磁場(chǎng)右邊有一豎直熒光屏與之相切于N點(diǎn)，粒子重力不計(jì)，比荷為=5×107C/kg。

(1)請(qǐng)寫出氡核衰變的核反應(yīng)方程；

(2)求出α粒子經(jīng)過圓形磁場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)的角度；

(3)求出α粒子打在熒光屏上的位置離N點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列判斷正確的是________

A. 機(jī)械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波

B. 機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象

C. 介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期一定和相應(yīng)的波的周期相等

D. 機(jī)械波的頻率、波長(zhǎng)和波速三者滿足的關(guān)系對(duì)電磁波也適用

E. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則相鄰干涉條紋間距變窄

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體用不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連，開始兩物體處于同一高度，繩處于繃緊狀態(tài)，輕繩足夠長(zhǎng)，不計(jì)一切摩擦。現(xiàn)將兩物體由靜止釋放，在A落地之前的運(yùn)動(dòng)中，下列說法中正確的是

A. A物體的加速度為

B. A、B組成系統(tǒng)的重力勢(shì)能增大

C. 下落t秒時(shí) B所受拉力的瞬時(shí)功率為

D. 下落t秒時(shí)，A的機(jī)械能減少了

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