【題目】如圖所示,遙控電動(dòng)賽車(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止出發(fā),經(jīng)過(guò)時(shí)間t后關(guān)閉電動(dòng)機(jī),賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道,通過(guò)軌道最高點(diǎn)P后又進(jìn)入水平軌道CD上。已知賽車在水平軌道AB部分和CD部分運(yùn)動(dòng)時(shí)受到阻力恒為車重的0.5倍,即k=Ff/mg=0.5,賽車的質(zhì)量m=0.4kg,通電后賽車的電動(dòng)機(jī)以額定功率P=2W工作,軌道AB的長(zhǎng)度L=2m,圓形軌道的半徑R=0.5m,空氣阻力可忽略,取重力加速度g=10m/s2。某次比賽,要求賽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中既不能脫離軌道,又在CD軌道上運(yùn)動(dòng)的路程最短。在此條件下,求:
(1)小車在CD軌道上運(yùn)動(dòng)的最短路程;
(2)賽車電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間。
【答案】(1)2.5m (2)4.5s
【解析】
(1)要求賽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中既不能脫離軌道,又在CD軌道上運(yùn)動(dòng)的路程最短,則小車經(jīng)過(guò)圓軌道P點(diǎn)時(shí)速度最小,此時(shí)賽車對(duì)軌道的壓力為零,重力提供向心力:
由機(jī)械能守恒定律可得:
由上述兩式聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得:vC=5m/s
設(shè)小車在CD軌道上運(yùn)動(dòng)的最短路程為x,由動(dòng)能定理可得:
代入數(shù)據(jù)可得:x =2.5m
(2)由于豎直圓軌道光滑,由機(jī)械能守恒定律可知:vB =vC =5m/s
從A點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由動(dòng)能定理可得:
代入數(shù)據(jù)可得:t = 4.5s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】汽車先以的加速度由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在20s末改做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)持續(xù)10s后,因遇到障礙汽車便緊急剎車,不考慮人的反應(yīng)時(shí)間.已知汽車剎車的加速度為,求:
(1)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大;
(2)汽車剎車后6s內(nèi)所通過(guò)的位移大小;
(3)在坐標(biāo)圖上畫(huà)出該汽車運(yùn)動(dòng)全過(guò)程的速度--時(shí)間圖象。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】甲同學(xué)站在三樓陽(yáng)臺(tái)上,同時(shí)以V0的速率拋出兩個(gè)小球,其中一個(gè)球豎直上拋,另一個(gè)球豎直下拋,它們落地的時(shí)間差為△t1,乙同學(xué)站在六樓陽(yáng)臺(tái)上,以同樣的方式拋出兩個(gè)小球,它們落地的時(shí)間差為△t2,丙同學(xué)在輕繩的兩端各拴一個(gè)小球,用手拿著繩子上端的小球,站在三層樓的陽(yáng)臺(tái)上,釋放小球,使小球自由下落,兩小球相繼落地的時(shí)間差為△t3,如果丁同學(xué)站在六層樓的陽(yáng)臺(tái)上,同樣的方法釋放小球,讓小球自由下落則兩小球相繼落地的時(shí)間差△t4,不計(jì)空氣阻力,幾個(gè)時(shí)間差相比較( )
A. △t1小于△t2 B. △t1大于△t2 C. △t3小于△t4 D. △t3大于△t4
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量M=4kg的小車長(zhǎng)L=1.4m,靜止在光滑水平面上,其上面右端靜止一質(zhì)量m=1kg的小滑塊(可看作質(zhì)點(diǎn)),小車與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,先用一水平恒力F向右拉小車。(g=10 m/s2.)
(1)若用一水平恒力F=10N,小滑塊與小車間的摩擦力為多大?
(2)小滑塊與小車間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的水平恒力F大小要滿足的條件?
(3)若用一水平恒力F=28N向右拉小車,要使滑塊從小車上恰好滑下來(lái),力F至少應(yīng)作用多長(zhǎng)時(shí)間?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】水平桌面上有兩個(gè)玩具車A和B,兩者用一輕質(zhì)細(xì)橡皮筋相連,在橡皮筋上有一紅色標(biāo)記尺。在初始時(shí)橡皮筋處于拉直狀態(tài),A、B和R分別位于直角坐標(biāo)系中的(0,2m)、(0,1m)和(0,0)點(diǎn)。已知A從靜止開(kāi)始沿y軸正向做加速度大小為a的勻加速運(yùn)動(dòng),B平行于x軸朝x軸正向以勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后標(biāo)記C通過(guò)點(diǎn)(1m,1m).已知橡皮筋的伸長(zhǎng)是均勻的,求:
(1)A點(diǎn)勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小;
(2)標(biāo)記C的坐標(biāo)(x,y)滿足的關(guān)系式。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,照片中的汽車在水平公路上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知圖中雙向四車道的總寬度為15m,內(nèi)車道邊緣間最遠(yuǎn)的距離為150m。假設(shè)汽車受到的最大靜摩擦力等于車重的0.7倍。g取10m/s2,則汽車的運(yùn)動(dòng)( )
A. 只受重力和地面支持力的作用
B. 所需的向心力不可能由重力和支持力的合力提供
C. 所受的合力可能為零
D. 最大速度不能超過(guò)3m/s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的速度圖像如圖所示,下列選項(xiàng)正確的是( 。
A. 在4-5s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)所受合外力做正功
B. 在0-5s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的平均速度為7m/s
C. 在前6s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為30m
D. 質(zhì)點(diǎn)在4-6s內(nèi)的加速度大小是0-2s內(nèi)的加速度大小的2倍
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,三個(gè)重均為100N的物塊,疊放在水平桌面上,各接觸面水平,水平拉力F=20N作用在物塊2上,三條輕質(zhì)繩結(jié)于O點(diǎn),水平繩與物塊3連接,豎直繩懸掛重物B,傾斜繩通過(guò)定滑輪與物體A連接,已知傾斜繩與水平繩間的夾角為120o,A物體重40N,不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。則物塊3受力個(gè)數(shù)為( )
A. 3個(gè)
B. 4個(gè)
C. 5個(gè)
D. 6個(gè)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小球A從離地面20m高處做自由落體運(yùn)動(dòng),小球B從A下方的地面上以20m/s的初速度做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。兩球同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),在空中相遇,取g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 兩球相遇時(shí)速率都是10m/s B. 兩球相遇位置離地面10m高
C. 開(kāi)始運(yùn)動(dòng)2s后兩球相遇 D. 兩球在空中相遇兩次
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