【題目】在用高級瀝青鋪設(shè)的高速公路上,汽車的設(shè)計(jì)時速是108km/h.汽車在這種路面上行駛時,它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.5倍,取g=10m/s2。
(1)如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎,假設(shè)彎道的路面是水平的,其彎道的最小半徑是多少?
(2)如果高速路上設(shè)計(jì)了圓弧拱橋做立交橋,要使汽車能夠以設(shè)計(jì)時速安全通過圓弧拱橋,這個圓弧拱橋的半徑至少是多少?
【答案】(1)180m(2)90m
【解析】
(1) 汽車在水平路面上拐彎,可視為汽車做勻速圓周運(yùn)動,其向心力是車與路面間的靜摩擦力提供,當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值時,由向心力公式可知這時的半徑最小,寫出運(yùn)動學(xué)方程,即可求得結(jié)果;
(2) 汽車過拱橋,看作在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,到達(dá)最高點(diǎn)時,重力與支持力的合力提供向心力;為了保證安全,車對路面間的彈力FN必須大于等于零。
(1) 汽車在水平路面上拐彎,可視為汽車做勻速圓周運(yùn)動,其向心力是車與路面間的靜摩擦力提供,當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值時,由向心力公式可知這時的半徑最小,有:
Fm=0.5mg
由速度v=30m/s,解得彎道半徑為:r≥180m;
(2) 汽車過拱橋,看作在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,到達(dá)最高點(diǎn)時,根據(jù)向心力公式有:
為了保證安全,車對路面間的彈力FN必須大于等于零,有:
代入數(shù)據(jù)解得:R≥90m。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,其高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定。若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為v,則下列說法中正確的是
①當(dāng)火車以v的速度通過此彎路時,火車所受重力與軌道面支持力的合力提供向心力
②當(dāng)火車以v的速度通過此彎路時,火車所受重力、軌道面支持力和外軌對輪緣彈力的合力提供向心力
③當(dāng)火車速度大于v時,輪緣擠壓外軌
④當(dāng)火車速度小于v時,輪緣擠壓外軌
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,彈簧振子以O點(diǎn)為平衡位置,在A、B兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動,取向右為正方向,振子的位移x隨時間t的變化如圖乙所示,下列說法正確的是
A. t=0.8 s時,振子的速度方向向左
B. t=0.2 s時,振子在O點(diǎn)右側(cè)6 cm處
C. t=0.4 s和t=1.2 s時,振子的加速度完全相同
D. t=0.4 s到t=0.8 s的時間內(nèi),振子的速度逐漸減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】假設(shè)地球同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道半徑為地球半徑的6.6倍,地球赤道平面與地球公轉(zhuǎn)平面共面,站在地球赤道某地的人,日落后4小時的時候,在自己頭頂正上方觀察到一顆恰好有陽光照亮的人造地球衛(wèi)星,若該衛(wèi)星在赤道所在平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動.則此人造衛(wèi)星( )
A. 距地面高度等于地球半徑
B. 繞地球運(yùn)行的周期約為4小時
C. 繞地球運(yùn)行的角速度與同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的角速度相同
D. 繞地球運(yùn)行的速率約為同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行速率的1.8倍
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一輛小車靜止在水平地面上,車內(nèi)固定著一個傾角為60°的光滑斜面OA,光滑擋板OB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動.現(xiàn)將一重力為G的圓球放在斜面與擋板之間,擋板與水平面的夾角.下列說法正確的是( )
A. 若保持擋板不動,則球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?/span>G
B. 若擋板從圖示位置順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動60°,則球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大
C. 若擋板從圖示位置順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動60°,則球?qū)醢宓膲毫χ饾u減小
D. 若保持擋板不動,使小車水平向右做勻加速直線運(yùn)動,則球?qū)醢宓膲毫赡転榱?/span>
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)用圖甲所示裝置探究“恒力做功與動能變化的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)中砂和砂桶的總質(zhì)量為10g,小車和砝碼的總質(zhì)量為M=200g。
(1)實(shí)驗(yàn)中,為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板上滑輪的高度,使細(xì)線與長木板平行。接下來還需要進(jìn)行平衡摩擦力的操作,下列操作正確的是________ 。
A. 將長木板水平放置,調(diào)節(jié)砂和砂桶的總質(zhì)量為m的大小,輕推小車,讓小車做勻速運(yùn)動。
B. 將長木板沒有滑輪的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋啡ド昂蜕巴,輕推小車,讓小車做勻速運(yùn)動。
(2)在實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)m_______M(填“>>”或“=”或“<<”)時,可以認(rèn)為繩子拉力等于砂和砂桶的重力。
(3)圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,O、A、B、C、D、E、F、G為8個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出,已知打點(diǎn)計(jì)時器的工作頻率為50 Hz。首先用刻度尺進(jìn)行相關(guān)長度的測量,其中CE段的測量情況如圖丙所示,由圖可知CE段的長度為________cm,打點(diǎn)計(jì)時器打下D點(diǎn)時的速度為___________m/s,此時小車的動能為___________J。用此方法可以求出打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時小車的動能。
從C到E恒力對小車做的功為_________J,(該結(jié)果要求保留3位有效數(shù)字),把此值與C到E動能變化量進(jìn)行比較即可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
(4)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)恒力做功始終比動能增量略小,可能原因是___________。
A.平衡摩擦力時斜面傾斜過度造成
B.平衡摩擦力時斜面傾斜不夠造成
C.砂與砂桶重力當(dāng)成繩子拉力造成
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【題目】雜技演員表演“水流星”,在長為0.9 m的細(xì)繩的一端,系一個與水的總質(zhì)量為m=0.5 kg 的盛水容器,以繩的另一端為圓心,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,如圖所示,若“水流星”通過最高點(diǎn)時的速率為3 m/s,則下列說法正確的是(g=10 m/s2)( )
A. “水流星”通過最高點(diǎn)時,有水從容器中流出
B. “水流星”通過最高點(diǎn)時,繩的張力及容器底部受到的壓力均為零
C. “水流星”通過最高點(diǎn)時,處于完全失重狀態(tài),不受力的作用
D. “水流星”通過最高點(diǎn)時,繩子的拉力大小為5 N
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
(1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下,請完成有關(guān)內(nèi)容。
①將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上,另一端拴上兩根細(xì)繩;細(xì)繩的另一端系著繩套。
②在其中一根細(xì)繩上掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼,使橡皮筋拉伸,如圖甲所示;記下橡皮筋的結(jié)點(diǎn)的位置O、細(xì)繩的方向和鉤碼個數(shù)。
③將步驟②中的鉤碼取下,分別在兩根細(xì)繩上掛上3個和4個與步驟②中同樣的質(zhì)量相等的鉤碼,用兩光滑定滑輪B、C使兩細(xì)繩互成角度,如圖乙所示;調(diào)整B、C的位置,使___,記錄________。
(2)如果“力的平行四邊形定則”得到驗(yàn)證,那么圖乙中cosα∶cosβ=________。
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【題目】(2018·浙江鎮(zhèn)海中學(xué)高三第一學(xué)期選考模擬)隨著科技的發(fā)展,我國未來的航空母艦上將安裝電磁彈射器以縮短飛機(jī)的起飛距離,如圖所示,航空母艦的水平跑道總長L=180 m,其中電磁彈射區(qū)的長度為L1=80 m,在該區(qū)域安裝有直線電機(jī),該電機(jī)可從頭至尾提供一個恒定的牽引力F牽。一架質(zhì)量為m=2.0×104 kg的飛機(jī),其噴氣式發(fā)動機(jī)可以提供恒定的推力F推=1.2×105 N。假設(shè)飛機(jī)在航母上的阻力恒為飛機(jī)重力的0.2倍。已知飛機(jī)可看作質(zhì)量恒定的質(zhì)點(diǎn),離艦起飛速度v=40 m/s,航空母艦處于靜止?fàn)顟B(tài),(取g=10 m/s2)求:
(1)飛機(jī)在后一階段的加速度大小;
(2)飛機(jī)在電磁彈射區(qū)末的速度大;
(3)電磁彈射器的牽引力F牽的大小。
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