【題目】如圖1所示，游樂場(chǎng)的過山車可以底朝上在圓軌道上運(yùn)行，游客卻不會(huì)掉下來。我們把這種情形抽象為如圖2所示的模型：弧形軌道的下端與半徑為R的豎直圓軌道相接，B、C分別為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從弧形軌道上的A點(diǎn)由靜止?jié)L下，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為v0= ，且恰好能通過c點(diǎn)。已知A、B間的高度差h=4R，重力加速度為g。求：

(1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球的支持力的大�。�

(2)小球通過C點(diǎn)時(shí)的速率vC；

(3)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，克服摩擦阻力做的功W。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

（1）小球在B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律：

解得：

（2）因?yàn)樾∏蚯∧芡ㄟ^C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：

解得：

（3）在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有：

解得：

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：

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上有一長(zhǎng)為L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的圓弧槽C，與長(zhǎng)木板接觸但不相連，圓弧槽的下端與木板上表面相平，B、C靜止在水平面上．現(xiàn)有滑塊A以初速度v0從右端滑上B，一段時(shí)間后，以 滑離B，并恰好能到達(dá)C的最高點(diǎn)．A、B、C的質(zhì)量均為m.求：

(1)A剛滑離木板B時(shí)，木板B的速度；

(2)A與B的上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(3)圓弧槽C的半徑R；

(4)從開始滑上B到最后滑離C的過程中A損失的機(jī)械能．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為電子發(fā)射器原理圖，M處是電子出射口，它是寬度為d的狹縫．D為絕緣外殼，整個(gè)裝置處于真空中，半徑為a的金屬圓柱A可沿半徑向外均勻發(fā)射速率為v的電子；與A同軸放置的金屬網(wǎng)C的半徑為2a.不考慮A、C的靜電感應(yīng)電荷對(duì)電子的作用和電子之間的相互作用，忽略電子所受重力和相對(duì)論效應(yīng)，已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e.

(1)若A、C間加速電壓為U，求電子通過金屬網(wǎng)C發(fā)射出來的速度大小vC；

(2)若在A、C間不加磁場(chǎng)和電場(chǎng)時(shí)，檢測(cè)到電子從M射出形成的電流為I，求圓柱體A在t時(shí)間內(nèi)發(fā)射電子的數(shù)量N.(忽略C、D間的距離以及電子碰撞到C、D上的反射效應(yīng)和金屬網(wǎng)對(duì)電子的吸收)

(3)若A、C間不加電壓，要使由A發(fā)射的電子不從金屬網(wǎng)C射出，可在金屬網(wǎng)內(nèi)環(huán)形區(qū)域加垂直于圓平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)木板質(zhì)量M=3 kg，放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略，質(zhì)量為m=1 kg的物塊A，右端放著一個(gè)質(zhì)量也為m=1 kg的物塊B，兩物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.4，AB之間的距離L=6 m，開始時(shí)物塊與木板都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)物塊A施加方向水平向右的恒定推力F作用，取g=10 m/s2。

（1）.為使物塊A與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，F至少為多少？

（2）.若F=8 N，求物塊A經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間與B相撞，假如碰撞過程時(shí)間極短且沒有機(jī)械能損失，則碰后瞬間A、B的速度分別是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物體P用水平作用力F壓在豎直的墻上，沿墻勻速下滑，物體的重力為G，墻對(duì)物體的彈力為N、摩擦力為f，物體對(duì)墻的壓力N’、摩擦力為f’。下列說法正確的有( )

A. G和f是一對(duì)平衡力

B. N和F是一對(duì)平衡力

C. f和f’是一對(duì)作用力和反作用力

D. N’和F是一對(duì)作用力和反作用力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】表中數(shù)據(jù)是某地區(qū)1-6月份氣溫與氣壓的對(duì)照表：

6月份與1月份相比較,下列說法正確的是（ ）

A. 空氣中每個(gè)氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)速度加快了

B. 空氣中氣體分子的平均動(dòng)能增加了

C. 單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)地面單位面積的撞擊次數(shù)增加了

D. 單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)地面單位面積的撞擊次數(shù)減少了

E. 速率大的空氣分子比例較多

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年春季華為手機(jī)發(fā)布會(huì)上帶來了一款高端新機(jī)MateRs，這是華為首款支持無線充電功能的手機(jī)。如圖甲為充電原理示意圖，利用無線充電板中的送電線圈中接入的電流激發(fā)的磁場(chǎng)引起手機(jī)里的受電線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而實(shí)現(xiàn)為手機(jī)無線充電。某次實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到受電線圈中產(chǎn)生了如圖乙所示的電流，則送電線圈接入的電流可能是（　�。�

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B兩個(gè)木塊疊放在豎直輕彈簧上，如圖所示，已知，輕彈簧的勁度系數(shù)。若在木塊A上作用一個(gè)豎直向上的力F使木塊A由靜止開始以的加速度豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，且已知輕彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式為為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量。取，求：

剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能是多少？

求使木塊A豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)的過程中力F的最小值是多少？

從木塊A豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)直到A、B分離的過程中，力F對(duì)木塊做的功是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年12月8日發(fā)射成功的“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器經(jīng)過約110小時(shí)奔月飛行，到達(dá)月球附近，成功實(shí)施近月制動(dòng)，順利完成“太空剎車”，被月球捕獲并順利進(jìn)入環(huán)月軌道。若將整個(gè)奔月過程簡(jiǎn)化如下：“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器從地球表面發(fā)射后，進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)變軌進(jìn)入距離月球表面100km的圓形軌道I，在軌道I上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)再次變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，之后將擇機(jī)在Q點(diǎn)著陸月球表面。下列說法正確的是

A. “嫦娥四號(hào)”沿軌道Ⅱ運(yùn)行時(shí)，在P點(diǎn)的加速度大于在Q點(diǎn)的加速度

B. “嫦娥四號(hào)”沿軌道Ⅱ運(yùn)行的周期大于沿軌道I運(yùn)行的周期

C. “嫦娥四號(hào)”在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速度小于月球的第一宇宙速度

D. “嫦娥四號(hào)”在地月轉(zhuǎn)移軌道上M點(diǎn)的速度大于在軌道Ⅰ上M點(diǎn)的速度

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案