如圖所示,遙控賽車比賽中一個規(guī)定項目是“飛躍壕溝”,比賽要求:賽車從起點出發(fā),沿水平直軌道運動,在B點飛出后越過“壕溝”,落在平臺EF段。已知賽車的額定功率=10.0W,賽車的質(zhì)量m=1.0kg,在水平直軌道上受到的阻力f=2.0N,AB段長L=10.0m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距離x=1.5m。若賽車車長不計,忽略空氣阻力,g取10m/s2

(1)若賽車在水平直軌道上能達到最大速度,求最大速度vm的大;
(2)要越過壕溝,求賽車在B點最小速度v的大小;
(3)若在比賽中賽車通過A點時速度vA=1m/s,且賽車達到額定功率。要使賽車完成比賽,求賽車在AB段通電的最短時間t.
(1)m/s    (2)m/s     (3)s

試題分析:(1)賽車在水平軌道上達到最大速度時,設(shè)其牽引力為F,根據(jù)牛頓第二定律有:
              ①(1分)
              ②(1分)
解得 m/s           (2分)
(2)賽車通過B點后做平拋運動,設(shè)在空中運動時間為t1,則有:
               ③(1分)
              ④(1分)
解得:m/s              (2分)
(3)若賽車恰好能越過壕溝,且賽車通電時間最短,從A運動到B過程,根據(jù)動能定理有:
           ⑤(2分)
解得:s              (2分)
練習冊系列答案
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(15分)如圖甲所示,彎曲部分AB和CD是兩個半徑相等的1/4圓弧,中間的BC段是豎直的薄壁細圓管(細圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑),分別與上下圓弧軌道相切連接,BC段的長度L可作伸縮調(diào)節(jié),下圓弧軌道與地面相切,其中D、A分別是上、下圓弧軌道的最高點與最低點,整個軌道固定在豎直平面內(nèi),一小球多次以某一速度從A點水平進入軌道而從D點水平飛出,今在A、D兩點各放一個壓力傳感器,測試小球?qū)壍繟、D兩點的壓力,計算出壓力差ΔF,改變BC的長度L,重復上述實驗,最后繪得的ΔF-L圖象如圖乙所示。(不計一切摩擦阻力,g取10m/s2)

⑴某一次調(diào)節(jié)后,D點的離地高度為0.8m,小球從D點飛出,落地點與D點的水平距離為2.4m,求小球經(jīng)過D點時的速度大小;
⑵求小球的質(zhì)量和彎曲圓弧軌道的半徑。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一個絕緣光滑圓環(huán)豎直放在水平向右的勻強電場中,圓環(huán)半徑大小為R=1.0m,電場強度大小為E=6.0×106v/m,現(xiàn)將一小物塊由與圓心O等高的位置A點靜止釋放,已知小物塊質(zhì)量為m=1.6kg,電荷量為q=+2.0×10-6C,釋放后滑塊將沿著圓環(huán)滑動。小物塊可視為質(zhì)點,g取10m/s2。求:

(1)當物塊滑到圓環(huán)最低點B時對軌道的壓力大小
(2)若在圓環(huán)最低點B點給小物塊一個水平向左的初速度,那么物塊能否緊貼圓環(huán)在豎直平面內(nèi)做圓周運動。(寫出詳細分析、判定過程)(已知:;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,光滑絕緣的細圓管彎成半徑為R的半圓形,固定在豎直面內(nèi),管口B、C的連線水平,在BC下方有一水平向右的勻強電場,整個半圓細管均處在電場中。質(zhì)量為m、荷量為q的帶正電小球從B點正上方的A點自由下落,A、B兩點間的距離為2R。當小球到達圓管的最低點P時,對下方管壁的壓力大小等于其重力的9倍。重力加速度為g。

求:(1)勻強電場的電場強度大小。
(2)小球在管中運動的最大動能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,A、B、C是半徑R=5m的圓筒上一圓的三點,O為其圓心,AC垂直O(jiān)B。在圓O平面加一場強E=2.5×103V/m、水平向右、寬度與直徑相同的勻強電場。現(xiàn)通過圓筒上唯一的小孔A沿AC直徑射入速率為v的一帶電粒子S,粒子質(zhì)量m=2.5×10-7kg、電量q=1.0×10-7C,粒子S恰好能沿曲線直接運動到B點(不計粒子重力和粒子間的相互作用),求:

(1)粒子S的速率v為多大;
(2)若粒子S與筒壁的碰撞是彈性的(粒子S沿半徑方向的分速度碰撞后反向、速度大小不變;垂直半徑方向的分速度碰撞后不變),則粒子S在圓筒中運動的總時間是多少。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,A、B為一對平行板,板長為L,兩板距離為d,板間區(qū)域內(nèi)充滿著勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里,一個質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的帶電粒子自靜止開始經(jīng)M、N兩平行金屬板間的電場加速后,從A、B兩板的中間沿垂直于磁感線的方向射入磁場。(不計粒子的重力)求:

(1)若粒子的初速度為0,M、N兩板間的電壓為U,求射出電場時粒子的速度?
(2)粒子以上述速度射入勻強磁場后做圓周運動的半徑是多大?
(3)MN兩極板間的電壓U應在什么范圍內(nèi),粒子才能從磁場內(nèi)射出?

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A.如果地球的轉(zhuǎn)速為原來的倍,那么赤道上的物體將會“飄”起來
B.衛(wèi)星甲、乙分別經(jīng)過P點時的速度相等
C.衛(wèi)星丙的周期最小
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

雜技“頂桿"表演中,一人站在地上,肩上扛一質(zhì)量為M的豎直桿,當桿上一質(zhì)量為m的演員以加速度a加速下滑時,桿對地面上的人的壓力大小為
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(1)小球的質(zhì)量;
(2)光滑圓軌道的半徑;
(3)若小球在最低點B的速度為20 m/s,為使小球能沿光滑軌道運動,x的最大值。

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