【題目】某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽．比賽路徑如圖所示，賽車從起點(diǎn)A出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L后，由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，并能越過壕溝．已知賽車質(zhì)量m=0.1kg，通電后以額定功率P=1.5W工作，進(jìn)入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N，隨后在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力均可不記．圖中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，s=1.50m．問：要使賽車完成比賽，電動(dòng)機(jī)至少工作多長(zhǎng)時(shí)間？（取g=10m/s2）

【答案】解：根據(jù)牛頓第二定律得，小球通過最高點(diǎn)的最小速度為v1′，根據(jù)mg=m ，得

根據(jù)動(dòng)能定理得，mg2R=

解得v1=4m/s．

為保證過最高點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)的速度至少為v1=4m/s

根據(jù)h= 得，t′=

則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度 ．

為保證越過壕溝，到達(dá)B點(diǎn)的速度至少為v2=3m/s

因此賽車到達(dá)B點(diǎn)的速度至少為：v=v1=4m/s

從A到B對(duì)賽車用動(dòng)能定理：

解得t≥2.54s

答：要使賽車完成比賽，電動(dòng)機(jī)至少工作2.54s．


【解析】根據(jù)向心力公式求出小球通過最高點(diǎn)的最小速度，利用動(dòng)能定理求出為保證過最高點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)的速度。結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出為保證越過壕溝，到達(dá)B點(diǎn)的速度和時(shí)間。
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用平拋運(yùn)動(dòng)和向心力的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案，需要掌握特點(diǎn):①具有水平方向的初速度;②只受重力作用，是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)規(guī)律:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)；向心力總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大��；向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí)，千萬不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力．

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】汽車從A點(diǎn)由靜止開始沿直線ACB做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，第4 s末通過C點(diǎn)時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)做勻減速運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)6 s到達(dá)B點(diǎn)停止，總共通過的位移是30 m，則下列說法正確的是的是(　)

A. 汽車在AC段與BC段的平均速度相同

B. AC段的長(zhǎng)度為12 m

C. 汽車通過C點(diǎn)時(shí)的速度為3 m/s

D. AC段的加速度大小為1.5 m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，放在粗糙的固定斜面上的物塊A和懸掛的物體B均處于靜止?fàn)顟B(tài)．輕繩AO繞過光滑的定滑輪與輕彈簧的右端及輕繩BO的上端連接于O點(diǎn)，輕彈簧中軸線沿水平方向，輕繩的OC段與豎直方向的夾角θ=53°，斜面傾角α=37°，物塊A和B的質(zhì)量分別為mA=5kg，mB=1.5kg，彈簧的勁度系數(shù)k=500N/m，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2），求：

（1）彈簧的伸長(zhǎng)量x；
（2）物塊A受到的摩擦力．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行。初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v－t圖象(以地面為參考系)如圖乙所示。已知v2>v1，則(　　)

A. t2時(shí)刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大

B. t2時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大

C. 0～t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向一直不變

D. 0～t3時(shí)間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】民航客機(jī)的機(jī)艙一般都設(shè)有緊急出口，發(fā)生意外情況的飛機(jī)在著陸后，打開緊急出口的艙門，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)由氣囊構(gòu)成的斜面，機(jī)艙中的人可沿該斜面滑行到地面上，示意圖如圖所示．某機(jī)艙離氣囊底端的豎直高度AB=3.0m，氣囊構(gòu)成的斜面長(zhǎng)AC=5.0m，CD段為與斜面平滑連接的水平地面．若人從氣囊上由靜止開始滑下，人與氣囊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5，人與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4．不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2．求：


（1）人在氣囊上滑下時(shí)的加速度大��；
（2）人滑到氣囊底端時(shí)的速度大��；
（3）站在距氣囊底端正前方2.0m處的救護(hù)人員能否被從氣囊上滑下的人撞到．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】傳送帶以恒定速度v=4m/s順時(shí)針運(yùn)行，傳送帶與水平面的夾角θ=37°．現(xiàn)將質(zhì)量m=2kg的小物品輕放在其底端（小物品可看成質(zhì)點(diǎn)），平臺(tái)上的人通過一根輕繩用恒力F=20N拉小物品，經(jīng)過一段時(shí)間物品被拉到離地高為H=1.8m的平臺(tái)上，如圖所示．已知物品與傳送帶這間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2 ， 已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

①物品從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)上所用的時(shí)間是多少？
②若在物品與傳送帶達(dá)到同速瞬間撤去恒力F，求特品還需多少時(shí)間離開皮帶？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的木塊A套在粗糙水平桿上，并用輕繩將木塊A與質(zhì)量為m的小球B相連．現(xiàn)用水平力F將小球B緩慢拉起，在此過程中木塊A始終靜止不動(dòng)．假設(shè)桿對(duì)A的支持力為N，桿對(duì)A的摩擦力為f，繩中張力為T，則此過程中（　�。�

A.F增大
B.f不變
C.T減小
D.N減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律：
（1）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到如圖（b）所示的a﹣F圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面間的傾角（填“偏大”或“偏小”）．

（2）該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過程中所受的拉力砝碼和盤的總重力（填“大于”、“小于”或“等于”），為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足的條件．
（3）某同學(xué)得到如圖（c）所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz． A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)．△s=sDG﹣sAD=cm．由此可算出小車的加速度a=m/s2（加速度a計(jì)算結(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】1930年發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家在真空條件下用α粒子轟擊 時(shí)，產(chǎn)生了一種看不見的、貫穿力很強(qiáng)的不帶電粒子，為了弄清楚這是一種什么粒子，人們用它分別去轟擊氫原子和氮原子，結(jié)果打出一些氫核和氮核，并以此推算出了該粒子的質(zhì)量，從而確定改粒子為中子．設(shè)氫核的質(zhì)量為mH ， 氮核的質(zhì)量為氫核質(zhì)量的14倍，碰撞后氫核的速度為vH ， 氮核的速度為vN ， 假設(shè)中子與它們的碰撞為彈性彈性碰撞，碰撞的粒子分別為中子和氫核及中子和氮核．
（1）試寫出α粒子轟擊 的核反應(yīng)方程；
（2）試根據(jù)中子與氫原子和氮原子的碰撞結(jié)果，利用題中的可測(cè)量量，推算出中子的質(zhì)量．

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