（09年冀州中學(xué)期末）（14分）如下圖所示是游樂場中過山車的模型圖。在模型圖中半徑分別為和的兩個(gè)光滑圓形軌道，固定在傾角為斜軌道面上的Q、Z兩點(diǎn)，且兩圓形軌道的最高點(diǎn)A、B均與P點(diǎn)平齊，圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接�，F(xiàn)使小車（視作質(zhì)點(diǎn)）從P點(diǎn)以一定的初速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，已知斜軌道面與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，，，。問：

（1）若小車恰好能通過第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)A處，則其在P點(diǎn)的初速度應(yīng)為多大？

（2）若小車在P點(diǎn)的初速度為10m／s，則小車能否安全通過兩個(gè)圓形軌道？

解析：（1）(7分)小車經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的臨界速度為，則    

 

設(shè)Q點(diǎn)與P點(diǎn)高度差為，PQ間距離為，則    

 

 

P到A對(duì)小車，由動(dòng)能定理得

 

解得    

 

（2）（7分）Z點(diǎn)與P點(diǎn)高度差為，則PZ間距離為，

 

則  

 

 

小車能安全通過兩個(gè)圓形軌道的臨界條件是在B點(diǎn)速度為，

 

且在B點(diǎn)時(shí)有：

 

設(shè)P點(diǎn)的初速度為，P點(diǎn)到B點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理得：

 

，

 

 

可知＜10m/s，能安全通過。

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：

（09年冀州中學(xué)期末）(6分)早期人類狩獵的主要工具為標(biāo)槍。如圖，一只野兔(高度不計(jì))以=20m/s的速度沿AB向右勻速奔跑，獵手隱藏在與直線AB相距d=9.0m處的D點(diǎn)準(zhǔn)備投擲。當(dāng)野兔到達(dá)c點(diǎn)時(shí)，獵手沿水平方向投出一支標(biāo)槍，標(biāo)槍的投出點(diǎn)距離地面高度為h=l.8m，忽略空氣阻力，重力加速度g=l0。若剛好射中野兔，求：

①野兔被射中時(shí)與c點(diǎn)的間距L      

②標(biāo)槍的初速度的大小。

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（09年冀州中學(xué)期末）（10分）如圖甲所示，固定在水平面上電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌，間距.導(dǎo)軌右端連接一阻值為R1=4的小燈泡L。在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化如圖乙所示，CF長為2m。在時(shí)，電阻為R2=的金屬棒ab在水平恒力F作用下，由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng).金屬棒從圖中位置運(yùn)動(dòng)到EF位置整個(gè)過程中，小燈泡的亮度始終沒有發(fā)生變化。求:

   （1）通過小燈泡的電流強(qiáng)度；

   （2）恒力F的大小；

   （3）金屬棒的質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

（09年冀州中學(xué)期末）（15分）如圖所示，質(zhì)量M = 1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊A，鐵塊A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4，取g=10m/s2，試求：

（1）若木板長L=1m，在鐵塊A上加一個(gè)水平向右的恒力F=8N，經(jīng)過多長時(shí)間鐵塊A運(yùn)動(dòng)到木板的右端？

（2）若在木板（足夠長）的右端施加一個(gè)大小從零開始連續(xù)增加的水平向左的力F，通過分析和計(jì)算后，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出鐵塊A受到的摩擦力f隨拉力F大小變化的圖像。（寫出分析計(jì)算的過程）

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科目：高中物理 來源：2014屆駐馬店高中高三年級(jí)第一次月考物理試卷（解析版版） 題型：選擇題

(09年冀州中學(xué)期末)水平面上靜止放置一質(zhì)量為M的木箱，箱頂部和底部用細(xì)線分別拴住質(zhì)量均為m的小球，兩球間有一根處于拉伸狀態(tài)的輕彈簧，使兩根細(xì)線均處于拉緊狀態(tài)，如圖所示�，F(xiàn)在突然剪斷下端的細(xì)線，則從剪斷細(xì)線開始到彈簧恢復(fù)原長以前，箱對(duì)地面的壓力變化情況。下列判斷正確的是(       )

A.剛剪斷細(xì)線瞬間，壓力突然變大，以后箱對(duì)地面壓力逐漸增大

B.剛剪斷細(xì)線瞬間，壓力突然變大，以后箱對(duì)地面壓力逐漸減小

C.剛剪斷細(xì)線瞬間，壓力突然變小，以后箱對(duì)地面壓力逐漸減小

D.剛剪斷細(xì)線瞬間，壓力突然變小，以后箱對(duì)地面壓力逐漸增大

 

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