【題目】圖為某游樂場(chǎng)內(nèi)水上滑梯軌道示意圖,整個(gè)軌道在同一豎直平面內(nèi),表面粗糙的AB段與四分之一光滑圓弧軌道BCB點(diǎn)水平相切。點(diǎn)A距水面的高度為H,圓弧軌道BC的半徑為R,圓心O恰在水面。一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點(diǎn))可從軌道AB的任意位置滑下,不計(jì)空氣阻力。

1)若游客從A點(diǎn)由靜止開始滑下,到B點(diǎn)時(shí)沿切線方向滑離軌道落在水面D點(diǎn),OD=2R,求游客滑到的速度vB大小及運(yùn)動(dòng)過程軌道摩擦力對(duì)其所做的功Wf;

2)若游客從AB段某處滑下,恰好停在B點(diǎn),有因?yàn)槭艿轿⑿_動(dòng),繼續(xù)沿圓弧軌道滑到P點(diǎn)后滑離軌道,求P點(diǎn)離水面的高度h。(提示:在圓周運(yùn)動(dòng)過程中任一點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)所受的向心力與其速率的關(guān)系為

【答案】12

【解析】

試題(1)游客從B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),有:,

代入解得:

AB,根據(jù)動(dòng)能定理,有

解得:

2)設(shè)OPOB間夾角為θ,游客在P點(diǎn)時(shí)的速度為,受支持力為N,從BP由機(jī)械能守恒可得:

P點(diǎn)時(shí),根據(jù)向心力公式,有:N=0,

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a所示,總長(zhǎng)L=40 cm的粗細(xì)均勻的直玻璃管水平放置,用長(zhǎng)為20 cm的水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體,氣體長(zhǎng)度為16 cm。環(huán)境溫度為t1=7℃,大氣壓強(qiáng)p0=75 cmHg。求:

()保持外界大氣壓強(qiáng)不變,緩慢升高環(huán)境溫度,當(dāng)環(huán)境溫度升高到t2時(shí),水銀柱到達(dá)管口,求t2℃)的大。

()保持外界大氣壓強(qiáng)p0、環(huán)境溫度為t2不變的情況下,將玻璃管緩慢轉(zhuǎn)至豎直開口向下,如圖b所示,穩(wěn)定后管中水銀柱的長(zhǎng)度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在同一豎直平面內(nèi),一輕質(zhì)彈簧下端固定在位置E,上端恰好與水平線CD齊平,靜止在傾角為θ=53°的光滑斜面上.一長(zhǎng)為L=1.8m的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)上,另一端系一質(zhì)量為m=1kg量的小球,將細(xì)繩拉至水平,使小球從位置A由靜止釋放,小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí),細(xì)繩剛好被拉斷.之后小球恰好沿著斜面方向撞上彈簧上端并將彈簧壓縮,最大壓縮量為x=0.5m.求:

(1)細(xì)繩受到的拉力最大值;

(2)M點(diǎn)到水平線CD的高度h;

(3)彈簧所獲得的最大彈性勢(shì)能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,直線yxy軸之間有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,直線xdyx間有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E1.0×104V/m,另有一半徑R1.0m的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B20.20T,方向垂直坐標(biāo)平面向外,該圓與直線xdx軸均相切,且與x軸相切于S點(diǎn).一帶負(fù)電的粒子從S沿y軸的正方向以速度v0進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域,經(jīng)過一段時(shí)間進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域B1時(shí)的速度方向與直線yx垂直.粒子速度大小v01.0×105m/s,粒子的比荷為,粒子重力不計(jì),求:

1)坐標(biāo)d的值;

2)要使粒子無法運(yùn)動(dòng)到x軸的負(fù)半軸,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B1應(yīng)滿足的條件;

3)在(2)問的基礎(chǔ)上,粒子從開始進(jìn)入圓形磁場(chǎng)至第二次到達(dá)直線yx上的最長(zhǎng)時(shí)間.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)導(dǎo)軌之間接有電阻R.金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下.現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,ab始終保持靜止,下列說法正確的是(  )

A. ab中感應(yīng)電流方向由b→a

B. ab中的感應(yīng)電流逐漸增加

C. ab所受的安培力保持不變

D. ab受到水平向右的摩擦力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】理想變壓器原線圈所接正弦交流電兩端的電壓-時(shí)間圖象.原、副線圈匝數(shù)比,串聯(lián)在原線圈電路中交流電流表示數(shù)為,則(

A. 變壓器原線圈所接交流電壓的有效值為

B. 串聯(lián)在副線圈電路中交流電流表的示數(shù)為

C. 變壓器的輸出功率為

D. 串聯(lián)在副線圈中的電阻阻值變?yōu)樵瓉淼?/span>倍,變壓器的輸入功率變?yōu)樵瓉淼?/span>

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖示為固定在水平桌面上的兩根足夠長(zhǎng)相距為L(zhǎng)、電阻不計(jì)的金屬平行軌道P、Q,在軌道左端固定一根導(dǎo)體棒a,軌道上放置另一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒b,兩導(dǎo)體棒的電阻均為R,該軌道平面處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。t=0時(shí)刻給b棒一個(gè)大小為v、沿軌道向右運(yùn)動(dòng)的初速度,在b棒運(yùn)動(dòng)的過程中,b棒產(chǎn)生的焦耳熱為Q。求:

(1)t=0時(shí)刻,b棒兩端的電壓;

(2)b棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中與軌道摩擦所產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,導(dǎo)體直導(dǎo)軌OMPN平行且OMx軸重合,兩導(dǎo)軌間距為d,兩導(dǎo)軌間垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿y軸方向的寬度按yd的規(guī)律分布,兩金屬圓環(huán)固定在同一絕緣平面內(nèi),內(nèi)、外圓環(huán)與兩導(dǎo)軌接觸良好,與兩導(dǎo)軌接觸良好的導(dǎo)體棒從OP開始始終垂直導(dǎo)軌沿x軸正方向以速度v做勻速運(yùn)動(dòng),規(guī)定內(nèi)圓環(huán)a端電勢(shì)高于b端時(shí),ab間的電壓uab為正,下列uabx圖象可能正確的是(  )

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲中B為電源,電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻不計(jì).固定電阻為光敏電阻.C為平行板電容器,虛線到兩極板距離相等,極板長(zhǎng),兩極板的間距S為屏,與極板垂直,到極板的距離P為一圓盤,由形狀相同、透光率不同的三個(gè)扇形a、bc構(gòu)成,它可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)細(xì)光束通過扇形a、bc照射光敏電阻時(shí),的阻值分別為、、.有一細(xì)電子束沿圖中虛線以速度連續(xù)不斷地射入C.已知電子電量,電子質(zhì)量.忽略細(xì)光束的寬度、電容器的充電放電時(shí)間及電子所受的重力.假設(shè)照在上的光強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)阻值立即有相應(yīng)的改變.

1)設(shè)圓盤不轉(zhuǎn)動(dòng),細(xì)光束通過b照射到上,求電子到達(dá)屏S上時(shí),它離O點(diǎn)的距離(計(jì)算結(jié)果保留

兩位有效數(shù)字).

(2)設(shè)轉(zhuǎn)盤按圖甲中箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),每3s轉(zhuǎn)一圈.取光束照在ab分界處時(shí),試在圖乙給出的坐標(biāo)紙上,畫出電子到達(dá)屏S上時(shí),它離O點(diǎn)的距離y隨時(shí)間t的變化圖線(06s).要求在y軸上標(biāo)出圖線上最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的值(不要求寫出計(jì)算過程).

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