【題目】如圖甲所示的過山車玩具深受小朋友喜愛。電動(dòng)小車以恒定的牽引力功率P=5.0W，從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)過0.4s通過一段長L=1.0m的水平直軌道AB，然后進(jìn)入與B點(diǎn)相切的半徑r=0.2m的豎直圓形軌道。軌道上B點(diǎn)和C點(diǎn)之間的圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角=30°，軌道具有子母雙層結(jié)構(gòu)，車底有抱軌固件，可確保小車不會(huì)脫軌。如果將運(yùn)動(dòng)軌道抽象成圖乙的模型，小車可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量m=0.1kg。設(shè)小車與軌道（包括圓軌道）間的摩擦阻力大小f恒為1.8N。

（1）求小車到達(dá)B點(diǎn)的速度；

（2）若小車在C點(diǎn)時(shí)速度vC=2.1m/s，求小車此刻沿軌道切線方向的加速度a；

（3）小車從B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)D，耗時(shí)tBD=0.28s，求小車在最高點(diǎn)處對(duì)軌道的彈力大小和方向。

【答案】（1）2m/s；（2）；（3）小車對(duì)軌道向下的拉力，大小為

【解析】

（1）從A到B由動(dòng)能定理

可得

（2）小車可視為質(zhì)點(diǎn)，在傾角為的斜面上根據(jù)牛頓第二定律

可得

（3）從A到D全程動(dòng)能定理

在最高點(diǎn)根據(jù)牛第二定律

可得

即軌道對(duì)小車有向上的彈力，根據(jù)牛頓第三定律可知小車對(duì)軌道向下的拉力，大小為。

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：

【題目】人類探索宇宙的腳步從未停止，登上火星、探尋火星的奧秘是人類的夢(mèng)想，中國計(jì)劃于2020年登陸火星。地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略行星自轉(zhuǎn)影響。根據(jù)下表，火星和地球相比

行星

半徑/m

質(zhì)量/kg

軌道半徑/m

地球

6.4×106

6.0×1024

1.5×1011

火星

3.4×106

6.4×1023

2.3×1011

A.火星的第一宇宙速度較大

B.火星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度較大

C.火星表面的重力加速度較大

D.火星的公轉(zhuǎn)周期較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長方形金屬導(dǎo)體左、右、上、下、前、后六個(gè)表面分別用表示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直面向外，當(dāng)電流I從面流向面時(shí)，導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生霍爾電壓UH。若實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)體尺寸、電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B保持不變，下列說法正確的是（　�。�

A.UH存在于導(dǎo)體的X1、X2之間，且X1面的電勢(shì)高于X2面的電勢(shì)

B.UH存在于導(dǎo)體的Y1、Y2之間，且Y1面的電勢(shì)高于Y2面的電勢(shì)

C.若更換金屬種類，使單位體積內(nèi)自由電子數(shù)增大，則UH也會(huì)增大

D.導(dǎo)體X1、X2兩面間的電阻等于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，線圈ab中通有如圖乙所示的電流，電流從a到b為正方向，那么在0~t0這段時(shí)間內(nèi)，用絲線懸掛的鋁環(huán)M中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則（　�。�

A.從左向右看感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針

B.從左向右看感應(yīng)電流的方向?yàn)橄软槙r(shí)針后逆時(shí)針

C.感應(yīng)電流的大小先減小后增加

D.感應(yīng)電流的大小方向均不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根光滑的足夠長直金屬導(dǎo)軌ab、cd平行置于豎直面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為L，在導(dǎo)軌上端接有阻值為R的電阻。整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放，金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。金屬棒下落高度為h時(shí)恰好達(dá)到最大速度vm，重力加速度為g，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（2）金屬棒從開始釋放到下落高度為h的過程中，電阻R上產(chǎn)生電熱QR。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一圓筒繞其中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個(gè)物體與圓筒一起運(yùn)動(dòng)，物體相對(duì)圓筒無滑動(dòng)，物體的向心力來源是 （ ）

A. 物體的重力

B. 物體所受重力與彈力的合力

C. 筒壁對(duì)物體的靜摩擦力

D. 筒壁對(duì)物體的彈力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在平直公路上，以速度v0 =12m/s勻速前進(jìn)的汽車，遇緊急情況剎車后，輪胎停止轉(zhuǎn)動(dòng)在地面上滑行，經(jīng)過時(shí)間t =1.5s汽車停止，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g取10m/s2。求：

(1)剎車時(shí)汽車加速度a的大��；

(2)開始剎車后，汽車在1s內(nèi)發(fā)生的位移x；

(3)剎車時(shí)汽車輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，超市為了方便顧客上樓安裝了智能化的自動(dòng)扶梯（無臺(tái)階）．為了節(jié)約能源，在沒有顧客乘行時(shí)，自動(dòng)扶梯以較小的速度勻速運(yùn)行，當(dāng)有顧客乘行時(shí)自動(dòng)扶梯經(jīng)過先加速再勻速兩個(gè)階段運(yùn)行．則電梯在運(yùn)送顧客上樓的整個(gè)過程中（　�。�

A. 顧客始終受摩擦力作用

B. 摩擦力對(duì)顧客先做正功后不做功

C. 顧客對(duì)扶梯的作用力始終豎直向下

D. 顧客的機(jī)械能先增大后保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ab放置在框架上，接觸良好、可無摩擦滑動(dòng)，此時(shí)abed構(gòu)成一個(gè)邊長為L的正方形，其左端接有阻值為2r的電阻，棒的電阻為r，其余部分電阻不計(jì)，開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。

(1)若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻增加，每秒增量為k，同時(shí)保持棒靜止，求t=t1秒時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力；

(2)若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化？（寫出B與t的關(guān)系式）

(3)若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終為1T，導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m=0.2kg、L=1m、r=0.5Ω，棒在水平向右、垂直于棒的F=6N恒力作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離1.9m時(shí)，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動(dòng)過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直），試求金屬棒在這一過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

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