過山車是游樂場(chǎng)中常見的設(shè)施。如圖是一種過山車的簡(jiǎn)易模型,它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)半徑R= 2.0m的圓形軌道組成,B、C分別是圓形軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以v0= 12m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng),A、B間距L= 11.5m。小滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)。圓形軌道是光滑的,水平軌道足夠長(zhǎng)。取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)滑塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大小F;
(3)滑塊最終停留點(diǎn)D(圖中未畫出)與起點(diǎn)A的距離d。
(1)11m/s;(2)10.5N;(3)72m

試題分析:從A到B,根據(jù)動(dòng)能定理得:?μmgL=
代入數(shù)據(jù)解得:vB=11m/s
(2)從B到C,根據(jù)機(jī)械能守恒得:;
小滑塊在最高點(diǎn)受到重力mg和軌道對(duì)它的作用力F,根據(jù)牛頓第二定律有:
代入數(shù)據(jù)解得:F=10.5N;
(3)小滑塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過程中,摩擦力做功與小滑塊動(dòng)能的變化.
得:?μmgx=0?得:x=72m;
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

三顆人造地球衛(wèi)星A、B、C處于不同的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,下列說法正確的是(   )

A.三顆衛(wèi)星的線速度大小vA<vB<vC              
B.三顆衛(wèi)星所受的地球引力的大小一定是FA>FB>FC
C.三顆衛(wèi)星的向心加速度大小aA>aB>aC          
D.三顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期TA>TB>TC

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,空間存在一范圍足夠大的垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,讓質(zhì)量為m、電量為q(q>0)的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到該磁場(chǎng)中。不計(jì)粒子重力和粒子間的影響。

(1)若粒子以初速度v1沿y軸正向入射,恰好能經(jīng)過x軸上的A(a,0)點(diǎn),求v1的大小;
(2)已知某一粒子的初速度大小為v(v>v1),為使該粒子仍能經(jīng)過A(a,0)點(diǎn),其入射角θ(粒子初速度與x軸正向的夾角)有幾個(gè),并求出對(duì)應(yīng)的sinθ值;
(3)如圖乙所示,若在此空間再加入沿y軸正向、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),一粒子從O點(diǎn)以初速v0沿y軸正向發(fā)射。研究表明:該粒子將在xOy平面內(nèi)做周期性運(yùn)動(dòng),且在任一時(shí)刻,粒子速度的x分量vx與其所在位置的y坐標(biāo)成正比,比例系數(shù)與場(chǎng)強(qiáng)大小E無關(guān)。求該粒子運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度值vm?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球,從傾角為θ的粗糙絕緣斜面(µ<tanθ)上由靜止下滑,斜面足夠長(zhǎng),整個(gè)斜面置于方向水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其磁感強(qiáng)度為B,如圖所示。帶電小球運(yùn)動(dòng)過程中,下面說法中正確的是
A.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線動(dòng)
B.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大,而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)
C.小球最終在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)
D.小球在斜面上下滑過程中,當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫偤脼榱銜r(shí)的速率為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

我國(guó)首次執(zhí)行載人航天飛行的“神舟”六號(hào)飛船于2005年10月12日在中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,由“長(zhǎng)征—2F”運(yùn)載火箭將飛船送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上.近地點(diǎn)A距地面高度為h1.實(shí)施變軌后,進(jìn)入預(yù)定圓軌道,如圖所示.在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t,之后返回.已知引力常量為G,地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,求:

(1)飛船在預(yù)定圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期為多大?
(2)預(yù)定圓軌道距地面的高度為多大?
(3)飛船在近地點(diǎn)A的加速度為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,光滑水平面上存在水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹長(zhǎng)。質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體A從電場(chǎng)左邊界由靜止開始運(yùn)動(dòng),離開電場(chǎng)后與質(zhì)量為2m的物體B碰撞并粘在一起,碰撞時(shí)間極短。B的右側(cè)拴接一處于原長(zhǎng)的輕彈簧,彈簧右端固定在豎直墻壁上(A、B均可視為質(zhì)點(diǎn))。求

(1)物體A在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小;
(2)物體A與B碰撞過程中損失的機(jī)械能;
(3)彈簧的最大彈性勢(shì)能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑的絕緣水平面上,由兩個(gè)質(zhì)量均為m帶電量分別為+q和-q的甲、乙兩個(gè)小球,在力F的作用下勻加速直線運(yùn)動(dòng),則甲、乙兩球之間的距離r為( 。
A.   B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,邊長(zhǎng)L=2.5m、質(zhì)量m=0.50kg的正方形金屬線框,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,它的一邊與磁場(chǎng)的邊界MN重合. 在力F作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng),5.0s末時(shí)從磁場(chǎng)中拉出.測(cè)得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖象如下圖所示.已知金屬線框的總電阻R=4.0Ω,求:
(1)t=5.0s時(shí)金屬線框的速度;
(2)t=4.0s時(shí)金屬線框受到的拉力F的大;
(3)已知在5.0s內(nèi)力F做功1.92J,那么金屬線框從磁場(chǎng)拉出的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

若戰(zhàn)機(jī)從“遼寧艦”航母上起飛滑行的距離相同,牽引力相同,則起飛滑行的過程
A.?dāng)y帶彈藥越多,加速度越大
B.?dāng)y帶彈藥越多,滑行時(shí)間越長(zhǎng)
C.?dāng)y帶燃油越多,獲得的起飛速度越大
D.?dāng)y帶燃油越多,牽引力做功越大

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