【題目】為了研究過山車的原理，某物理小組提出了下列設(shè)想∶取一個(gè)與水平方向夾角為θ=、長為L1=2m的傾斜軌道AB，通過微小圓弧與長為L2=m的水平軌道BC相連，然后在C處設(shè)計(jì)一個(gè)豎直完整的光滑圓軌道，出口為水平軌道上D處，如圖所示。現(xiàn)將一個(gè)小球從距A點(diǎn)高為h=0.9m的水平臺面上以一定的初速度v0水平彈出，到A點(diǎn)時(shí)速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下。已知小球與AB和BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=，g取10m/s2，求

(1)小球初速度v0的大��；

(2)小球滑過C點(diǎn)時(shí)的速率vC；

(3)要使小球不離開軌道，則豎直圓弧軌道的半徑R應(yīng)該滿足什么條件。

【答案】(1)m/s；(2)3m/s；(3)0<R≤1.08m

【解析】

(1)小球開始時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)

代入數(shù)據(jù)解得

因?yàn)?/span>

所以

(2)從水平拋出到C點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得

代入數(shù)據(jù)解得

(3)小球剛剛過最高點(diǎn)時(shí)，重力提供向心力，則有

代入數(shù)據(jù)解得

當(dāng)小球剛能到達(dá)與圓心等高時(shí)

代入數(shù)據(jù)解得

當(dāng)圓軌道與AB相切時(shí)

即圓軌道的半徑不能超過1.5m，綜上所述，要使小球不離開軌道，R應(yīng)該滿足的條件是

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】質(zhì)量為m的物塊在t＝0時(shí)刻受沿固定斜面向上的恒力F1作用，從足夠長的傾角為θ的光滑斜面底端由靜止向上滑行，在t0時(shí)刻撤去恒力F1加上反向恒力F2(F1、F2大小未知)，物塊的速度－時(shí)間(v－t)圖象如圖乙所示，2t0時(shí)刻物塊恰好返回到斜面底端，已知物體在t0時(shí)刻的速度為v0，重力加速度為g，則下列說法正確的是（ ）

A.物塊從t＝0時(shí)刻開始到返回斜面底端的過程中重力的沖量大小為2mgt0sinθ

B.物塊從t0時(shí)刻到返回斜面底端的過程中動(dòng)量的變化量大小為3mv0

C.F1的沖量大小為mgt0sinθ＋mv0

D.F2的沖量大小為3mgt0sinθ－3mv0

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)為了測量物理實(shí)驗(yàn)室中的一捆銅導(dǎo)線的長度，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)操作。

(1)用螺旋測微器測量該銅導(dǎo)線的直徑d，如圖甲所示，則d=_____________mm。

(2)該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路來測量這捆銅導(dǎo)線的電阻Rx（電阻大約為幾歐）。其中V1和V2可視為理想電壓表；R是阻值范圍為0~999.9Ω的電阻箱；E為電源；R0為定值電阻（保護(hù)電路）；S為開關(guān)，圖中a、b之間連接這捆銅導(dǎo)線（未畫出）。

①將電阻箱R調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)淖柚�，閉合開關(guān)S，記下此時(shí)電阻箱的阻值R、電壓表V1的示數(shù)U1、電壓表V2的示數(shù)U2，則這捆銅導(dǎo)線的阻值表達(dá)式為Rx=________（用R、U1、U2表示）。

②為了減小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差，該同學(xué)多次改變電阻箱的阻值R，記下多組R、U1、U2的數(shù)值，計(jì)算出每一組的值，畫出的圖像如圖丙所示，利用圖像可求得這捆銅導(dǎo)線的電阻Rx=_____________Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

(3)已知這捆銅導(dǎo)線材料的電阻率為，則其長度為L=_________m（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有兩列沿z軸方向傳播的橫波，振幅均為5cm，其中實(shí)線波甲向右傳播且周期為0.5s、虛線波乙向左傳播，t =0時(shí)刻的波形如圖所示。則下列說法正確的是（　　）

A.乙波傳播的頻率大小為1Hz

B.甲乙兩列波的速度之2：3

C.兩列波相遇時(shí)，能形成穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象

D.t=0時(shí)，x=4cm處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸的負(fù)方向振動(dòng)

E.t=0.25s時(shí)，x=6cm處的質(zhì)點(diǎn)處在平衡位置

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的“U”形框架沿豎直方向固定，在框架的頂端固定一定值電阻R，空間有范圍足夠大且垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電阻值均為R的金屬棒甲、乙垂直地放在框架上，已知兩金屬棒的質(zhì)量分別為m=2.0×10-2kg、m乙=1.0×10-2kg�，F(xiàn)將金屬棒乙鎖定在框架上，閉合電鍵，在金屬棒甲上施加一豎直向上的恒力F，經(jīng)過一段時(shí)間金屬棒甲以v=10m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)，然后解除鎖定，金屬棒乙剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，忽略一切摩擦和框架的電阻，重力加速度g=10m/s2。則

(1)恒力F的大小應(yīng)為多大？

(2)保持電鍵閉合，將金屬棒甲鎖定，使金屬棒乙由靜止釋放，則金屬棒乙勻速時(shí)的速度v2應(yīng)為多大？

(3)將兩金屬棒均鎖定，斷開電鍵，使磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，經(jīng)時(shí)間t=0.1s磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?/span>2B此時(shí)金屬棒甲所受的安培力大小剛好等于金屬棒甲的重力，則鎖定時(shí)兩金屬棒之間的間距x應(yīng)為多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用DIS（傳感器），定值電阻R0、電阻箱R1等實(shí)驗(yàn)器材測量電池a的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻

阻值R，用電壓傳感器測得端電壓U，并在計(jì)算機(jī)上顯示出如圖2所示的關(guān)系圖線a，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)方法測量電池b的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，得到圖2中的圖線b.

（1）由圖線a可知電池a的電動(dòng)勢E=______V，內(nèi)阻r=____Ω．

（2）若用同一個(gè)電阻R先后與電池a及電池b鏈接，則兩電池的輸出功率_______（填“大于”、“等于”或“小于”），兩電池的效率_____（填“大于”、“等于”或“小于”）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲乙兩位同學(xué)利用自由落體原理測量反應(yīng)時(shí)間。甲同學(xué)用手捏住直尺上端，乙同學(xué)在直尺下方做捏尺準(zhǔn)備，但手不碰到尺，此時(shí)兩手間的距離為h，重力加速度為g。當(dāng)甲同學(xué)放開直尺時(shí)，乙同學(xué)“立即”捏住直尺。下列說法正確的是（　　）

A.本次實(shí)驗(yàn)可測出甲同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間

B.本次實(shí)驗(yàn)所測的反應(yīng)時(shí)間為

C.要使測量的反應(yīng)時(shí)間更精確，可適當(dāng)增大h

D.只需記錄乙同學(xué)準(zhǔn)備捏尺時(shí)和捏住尺時(shí)大拇指下邊緣的刻度就能測出他的反應(yīng)時(shí)間

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年4月，戴森在中國發(fā)布新的無繩吸塵器DysonV8Absolute（如圖），該吸塵器強(qiáng)大的吸力有助于吸附并鎖定99.97%的微塵，有效消除家中的過敏源。該無繩吸塵器的鋰電池電源如下，下列說法正確的是（　�。�

A.標(biāo)簽中電池電壓21.6V指的是路端電壓

B.電池容量5500mAh指的是儲存的電能

C.該電池儲存的電能約為4.3×105J

D.若充電器充電電流為3A，則充滿該電池至少需要1.5h

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年3月30日我國成功發(fā)射第三十顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星，在軌高度約為21500km，該高度處重力加速度為g1，該衛(wèi)星的線速度為v1，角速度為ω1，周期為T1。2017年9月17日天舟一號在高度約400km的圓軌道上開始獨(dú)立運(yùn)行，該高度處重力加速度為g2，天舟一號的線速度為v2，角速度為ω2，周期為T2。則( )

A. g1＞g2

B. v1＞v2

C. ω1＜ω2

D. T1< T2

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案