【題目】如圖所示,用內(nèi)壁光滑的薄壁細管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內(nèi),其彎曲部分是由兩個半徑均為R=0.8m的半圓平滑對接而成(圓的半徑遠大于細管內(nèi)徑),軌道底端D點與粗糙的水平地面相切.現(xiàn)有一輛質(zhì)量為m=0.5kg的玩具小車以恒定的功率從E點靜止開始行駛,經(jīng)過一段時間t=1.5s之后,出現(xiàn)了故障,發(fā)動機自動關(guān)閉,小車在水平地面繼續(xù)運動并進入“S”形軌道,從軌道的最高點A飛出后,恰好垂直撞在固定斜面B上的C點,C點與下半圓的圓心等高.已知小車與地面之間的阻力恒為重力的0.25倍,空氣阻力忽略不計,ED之間的距離為x0=2m,斜面的傾角為,g10m/s2.求:

(1)小車到達C點時的速度大;

(2)A點小車對軌道的壓力;

(3)小車的恒定功率是多少。

【答案】(1)8m/s(2)5N,方向豎直向上;(3)15W

【解析】

1)把C點的速度分解為水平vA和豎直的vy,有:

解得

2)從AC由機械能守恒

小車在A點的速度大小

因為>,對外軌有壓力,軌道對小車的作用力向下

解得

FN=mg=5N

根據(jù)作用力與反作用力,小車對軌道的壓力

FN=mg

方向豎直向上

3)從DA的過程中,機械能守恒,則

小車從ED的過程中

解得

帶入數(shù)據(jù)解得

P=15W

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】X星球表面宇航員做了一個實驗:如圖甲所示,輕桿一端固定在O點,另一端固定一小球,現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動,小球運動到最高點時,受到的彈力為F,速度大小為v,其Fv2圖象如圖乙所示,已知X星球的半徑為R0,引力常量為G,不考慮星球自轉(zhuǎn),則下列說法正確的是( 。

A.X星球表面的重力加速度gb

B.X星球的密度ρ

C.X星球的質(zhì)量M

D.環(huán)繞X星球的軌道離星球表面高度為R0的衛(wèi)星周期T

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在豎直平面內(nèi)的直角坐標系內(nèi),一個質(zhì)量為m的質(zhì)點;在恒力F和重力的作用下,從坐標原點O由靜止開始沿直線OA斜向下運動,直線OAy軸負方向成角()。不計空氣阻力,重力加速度為g,則以下說法正確的時( 。

A.當(dāng)時,質(zhì)點的機械能守恒

B.當(dāng)時,質(zhì)點的機械能守恒

C.當(dāng)時,質(zhì)點的機械能可能減小也可能增大

D.當(dāng)時,質(zhì)點的機械能可能減小也可能增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】建筑工人常常徒手向上拋磚塊,當(dāng)磚塊上升到最高點時被樓上的師傅接住。 在一次拋磚的過程中,磚塊運動3s到達最高點,將磚塊的運動勻變速直線運動,磚塊通過第2s內(nèi)位移的后用時為t1,通過第1s內(nèi)位移的前用時為t2,則滿足(

A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的勻強電場中,有ab、c三點,ab=5cmbc=12cm,其中ab沿電場線方向,bc和電場線方向成60°角,一個電荷量為q=4×10-8C的正電荷從a點移到b點時靜電力做功為W1=1.2×10-7J,求:

1)勻強電場的場強E;

2)電荷從b移到c,靜電力做功W2;

3ac兩點間的電勢差Uac。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b、c、d為某一電場中的四個等勢面,已知相鄰等勢面間電勢差相等,一個帶正電粒子在只受電場力作用下,運動過程中先后經(jīng)過M點和N點,則

A. 電場力對粒子做負功B. 四個等勢面電勢關(guān)系為φaφbφcφd

C. 粒子在M點的加速度比N點大D. 該粒子在N點的動能較大,電勢能較小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在第一象限內(nèi),存在垂直于平面向外的勻強磁場,第二象限內(nèi)存在水平向右的勻強電場,第三、四象限內(nèi)存在垂直于平面向外、磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場。一質(zhì)量為,電荷量為的粒子,從軸上點以某一初速度垂直于軸進入第四象限,在平面內(nèi),以原點為圓心做半徑為的圓周運動;隨后進入電場運動至軸上的點,沿與軸正方向成角離開電場;在磁場中運動一段時間后,再次垂直于軸進入第四象限。不計粒子重力。求:

1)帶電粒子從點進入第四象限時初速度的大小

2)電場強度的大小

3)磁場的磁感應(yīng)強度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲是某同學(xué)“驗證動能定理”的實驗裝置.其步驟如圖:

A.易拉罐內(nèi)盛上適量細沙,用輕繩通過滑輪連接在小車上,小車連接紙帶。合理調(diào)整木板傾角,讓小車沿木板勻速下滑。

B.取下輕繩和易拉罐,測出易拉罐和細沙的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M。

C.取下細繩和易拉罐,換一條紙帶,讓小車由靜止釋放,打出的紙帶如圖乙(中間部分未畫出),O為打下的第一點。已知打點計時器的打點頻率為f,重力加速度為g。

1)步驟A中小車所受的合外力為_________,步驟C中小車所受的合外力為_________

2)為驗證從OC過程中小車合外力做功與小車動能變化的關(guān)系,測出BD間的距離為,OC間距離為,則C點的速度為_________,OC過程中小車合外力做功為_________,需要驗證的關(guān)系式為______________(用所測物理量的符號表示)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示是某同學(xué)探究做圓周運動的物體質(zhì)量、向心力、軌道半徑及線速度關(guān)系的實驗裝置,圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運動力傳感器測量向心力F,速度傳感器測量圓柱體的線速度v,該同學(xué)通過保持圓柱體質(zhì)量和運動半徑不變,來探究向心力F與線速度v的關(guān)系:

(1)該同學(xué)采用的實驗方法為________

A.等效替代法 B.控制變量法 C.理想化模型法

(2)改變線速度v,多次測量,該同學(xué)測出了五組Fv數(shù)據(jù),如表所示:

①作出圖線如圖乙所示;

②若圓柱體運動半徑,由作出的的圖線可得圓柱體的質(zhì)量________kg結(jié)果保留兩位有效數(shù)字

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