11.如圖所示是馬戲團(tuán)中上演的飛車節(jié)目,在豎直平面內(nèi)有半徑為R的圓軌道,表演者騎著摩托車在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).已知人和摩托車的總質(zhì)量為m,車以v1=2$\sqrt{2gR}$的速度過(guò)最低點(diǎn)A,以v2=2$\sqrt{gR}$的速度過(guò)軌道最高點(diǎn)B.求在A、B兩點(diǎn)軌道對(duì)摩托車的壓力大小FA和FB

分析 在A、B兩點(diǎn),均由重力和軌道對(duì)摩托車的支持力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律分別求出摩托車在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)車的壓力.

解答 解:在B點(diǎn),由重力和軌道對(duì)摩托車的壓力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得:
   FB+mg=m$\frac{{v}_{2}^{2}}{R}$
由題,v2=2$\sqrt{gR}$
解得:FB=3mg;
在A點(diǎn),由重力和軌道對(duì)摩托車的支持力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得:
    FA-mg=m$\frac{{v}_{1}^{2}}{R}$
又由題意,v1=2$\sqrt{2gR}$
解得:FA=9mg;
答:在A、B兩點(diǎn)軌道對(duì)摩托車的壓力大小各為9mg和3mg.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來(lái)源,運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.如圖所示,虛線MO與水平線PQ相交于O,二者夾角θ=30°,在MO左側(cè)存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),MO右側(cè)某個(gè)區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),O點(diǎn)處在磁場(chǎng)的邊界上.現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以垂直于MO的速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng),速度大小介于0到$\frac{E}{B}$之間.所有粒子通過(guò)直線MO時(shí),速度方向均平行于PQ向左.不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力,求:
(1)速度最大的粒子自O(shè)點(diǎn)射入磁場(chǎng)至返回水平線POQ所用的時(shí)間.
(2)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積.
(3)根據(jù)你以上的計(jì)算可求出粒子射到PQ上的最遠(yuǎn)點(diǎn)離O的距離,請(qǐng)寫(xiě)出該距離的大。ㄖ灰獙(xiě)出最遠(yuǎn)距離的最終結(jié)果,不要求寫(xiě)出解題過(guò)程)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.一個(gè)半徑是地球3倍、質(zhì)量是地球36倍的行星,它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的( 。
A.2倍B.4倍C.9倍D.12倍

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.如圖所示,線圈abcd的面積是0.05m2,共100匝,線圈電阻忽略不計(jì),外接電阻R=10Ω,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=$\frac{1}{π}$T,當(dāng)線圈以ω=10π(rad/s)的角速度勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),求:
(1)求線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值
(2)若從線圈處于中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),寫(xiě)出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式.
(3)電路中電壓表和電流表的示數(shù)各是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

6.如圖所示,用細(xì)繩系著一個(gè)小球,使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ,不計(jì)空氣阻力,關(guān)于小球受力說(shuō)法正確的是( 。
A.受重力和繩的拉力B.受重力、繩的拉力和向心力
C.繩的拉力大小為 mgtanθD.繩的拉力大小為 $\frac{mg}{cosθ}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.汽車從制動(dòng)到停止下來(lái)共用了4s時(shí)間,這段時(shí)間內(nèi),汽車每1s前進(jìn)的距離分別是7m、5m、3m、1m.利用這些數(shù)據(jù)可分別求出汽車從制動(dòng)開(kāi)始的1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)和全程的平均速度,其中最接近汽車關(guān)閉油門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度是(  )
A.全程的平均速度B.第1s內(nèi)的平均速度
C.2s內(nèi)的平均速度D.3s內(nèi)的平均速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期決定于交變電流的頻率
B.當(dāng)所用電源的頻率是50Hz時(shí),計(jì)時(shí)器每隔0.02秒打一個(gè)點(diǎn)
C.使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)要先釋放紙帶,后接通電源
D.紙帶上的點(diǎn)痕記錄了物體在不同時(shí)刻的位置或某段時(shí)間內(nèi)的位移

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.對(duì)單擺振動(dòng)過(guò)程,正確的描述是(  )
A.擺球機(jī)械能守恒,因它所受合外力為零
B.擺球過(guò)最低點(diǎn)時(shí),動(dòng)能最大
C.擺球向最高點(diǎn)擺動(dòng)時(shí),動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能,并且因克服重力做功而機(jī)械能減少
D.擺球到最高點(diǎn)時(shí),動(dòng)能為零,勢(shì)能最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.如圖所示,矩形線圈的匝數(shù)為n,線圈面積為S,線圈電阻為r,外電路電阻為R,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸線以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng).則當(dāng)線圈在外力的作用下由圖示位置轉(zhuǎn)到90°的過(guò)程中( 。
A.通過(guò)R的電荷量q為$\frac{BS}{R+r}$B.通過(guò)R的電荷量q為$\frac{πnBS}{2\sqrt{2}(R+r)}$
C.外力做的功W為$\frac{2{n}^{2}ω{B}^{2}{S}^{2}}{π(R+r)}$D.外力做的功W為$\frac{π{n}^{2}ω{B}^{2}{S}^{2}}{4(R+r)}$

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