【題目】游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運(yùn)行,游客卻不會(huì)掉下來,如圖甲所示.我們把這種情形抽象為圖乙的模型:弧形軌道的下端與豎直圓軌道相接,將小球從弧形軌道上端距地面高度為h處釋放,小球進(jìn)入半徑為R的圓軌道下端后沿圓軌道運(yùn)動(dòng).欲使小球運(yùn)動(dòng)到豎直圓軌道最高點(diǎn)時(shí)軌道對小球的壓力等于小球的重力,則h與R應(yīng)滿足的關(guān)系是(不考慮摩擦阻力和空氣阻力)( )

A.h=2R
B.h=2.5R
C.h=3R
D.h=3.5R

【答案】C
【解析】解:小球運(yùn)動(dòng)到圓軌道最高點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律得:

N+mg=m

據(jù)題得:N=mg

可得:v=

以最高點(diǎn)所在水平面為參考平面,由機(jī)械能守恒定律得:

mg(h﹣2R)=

解得:h=3R

選項(xiàng)C正確,ABD錯(cuò)誤.

故選:C

【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解機(jī)械能守恒及其條件的相關(guān)知識,掌握在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形下,物體動(dòng)能和重力勢能(及彈性勢能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2016年10月17日,神舟十一號飛船發(fā)射成功,并于10月19日與天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對接,形成組合體,為了簡化問題便于研究,將神舟十一號與天宮二號的組合體繞地球的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)(如圖所示).地面觀測站測得它們運(yùn)行的線速度大小為v,已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g.求:

(1)神舟十一號與天宮二號的組合體距離地面的高度h;
(2)神舟十一號與天宮二號的組合體的運(yùn)行周期T.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn):
(1)在做本實(shí)驗(yàn)時(shí),除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、鐵架臺、白紙之外,下列器材中還需要的是
A.秒表
B.天平
C.重垂線
D.刻度尺
(2)下面是通過描點(diǎn)法畫小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的一些操作要求,正確的是
A.使用密度大、體積小的鋼球
B.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端切線保持水平
C.每次釋放小球的位置必須相同
D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后把所描的點(diǎn)連成一條折線
(3)在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,得到的軌跡如圖所示,其中O點(diǎn)為平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn).根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及圖中給出的數(shù)據(jù),可計(jì)算出小球平拋的初速度v0=m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在“探究彈簧和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,測得圖中彈簧OC的勁度系數(shù)為500N/m。如圖1 所示,用彈簧OC和彈簧秤a、b做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)。在保持彈簧伸長1.00cm不變的條件下,

(1)彈簧秤a、b間夾角為90°,彈簧秤a的讀數(shù)是N(圖2中所示),則彈簧秤b的讀數(shù)可能為N。
(2)若彈簧秤a、b間夾角大于90°,保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變,減小彈簧秤b 與彈簧OC的夾角,則彈簧秤a的讀數(shù)、彈簧秤b的讀數(shù)(填“變大”、“變小”或“不變”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù),不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是( )
A.地球的半徑及重力加速度(不考慮地球自轉(zhuǎn))
B.人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期
C.月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離
D.地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽間的距離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中的四幅圖為電流產(chǎn)生磁場的分布圖,其中正確的是( )

A.①③
B.②③
C.①④
D.②④

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下說法正確的是( 。

A.凡是變速運(yùn)動(dòng)都是曲線運(yùn)動(dòng)

B.凡是曲線運(yùn)動(dòng)都是變速運(yùn)動(dòng)

C.曲線運(yùn)動(dòng)的加速度一定是變化的

D.曲線運(yùn)動(dòng)的加速度可能是不變的

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,M為半圓形導(dǎo)線框,圓心為OM;N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框,圓心為ON;兩導(dǎo)線框在同一豎直面(紙面)內(nèi);兩圓弧半徑相等;過直線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面,F(xiàn)使線框M、N在t=0時(shí)從圖示位置開始,分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸,以相同的周日T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則 ()

A.兩導(dǎo)線框中均會(huì)產(chǎn)生正弦交流電
B.兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于T
C.在 時(shí),兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢相等
D.兩導(dǎo)線框的電阻相等時(shí),兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,abc是光滑的軌道,其中ab是水平的,bc為與ab相切的位于豎直平面內(nèi)的半圓,半徑R=0.30m.質(zhì)量m=0.20kg的小球A靜止在軌道上,另一質(zhì)量M=0.60kg、速度V0=5.5m/s的小球B與小球A正碰.已知相碰后小球A經(jīng)過半圓的最高點(diǎn)c落到軌道上距b點(diǎn)為,l=4 R處,重力加速度g=10m/s2 , 求:

(1)碰撞結(jié)束后,小球A和B的速度的大。
(2)試論證小球B是否能沿著半圓軌道到達(dá)c點(diǎn).

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