【題目】過山車是一項富有刺激性的娛樂工具，在乘坐過山車的過程中不僅能夠體驗到冒險的快感，還有助于理解物理原理，如圖所示，是某大型游樂場中過山車的部分軌道示意圖，這部分軌道由直線軌道AB、半徑圓心角的圓弧軌道BCD，半徑圓心角的圓弧軌道DEF、半徑為圓心角的圓弧軌道FGP，半徑為圓心角為的圓弧軌道PQM組成，這些軌道均平滑相切連接，相切點B、F、D、P、M均位于同一水平面上，假設(shè)這些軌道均位于同一豎直平面內(nèi)，車廂在運動過程中受到的摩擦阻力與空氣阻力之和恒為車重的0.1倍，車廂可視為質(zhì)點，重力加速度， ， �，F(xiàn)有一節(jié)質(zhì)量m=500kg的車廂從A點靜止下滑，經(jīng)過最低點C時測得車廂對軌道的壓力為16000N。（由于安全設(shè)計的需要，過山車在運動過程中是不會脫離軌道的）

（1）求車廂經(jīng)過軌道最低點C時的速度為多大？

（2）求直線軌道AB的長度l為多長；

（3）若要保證車廂通過圓弧軌道PQM的最高點Q時對軌道有向下的壓力，求的取值范圍。

【答案】（1） （2）45.7m (3) R3>10m

【解析】解：（1）在C點：NC-mg=

得：vc=m/s

（2）A到C： -

得：l=45.7m

（3）C到Q： -=--mg(0.5R1+0.5R3)

能通過達Q點，也就是說vQ>0這時R3<18.33m

在Q點對軌道有向下的壓力，則這時R3>10m

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為α的光滑“U”形金屬導軌上，接觸良好，放置一根長為L，質(zhì)量為m的導體棒．在導體棒中通以電流I時，欲使導體棒靜止在斜面上，下列外加勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向正確的是( )

A. 方向垂直斜面向上，

B. 方向垂直斜面向下，

C. 方向豎直向下，

D. 方向豎直向上，

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于磁感應強度B的概念，下面說法中正確的是 ( )

A. 由可知，磁感應強度與磁場力成正比，與電流和導線長度的乘積成反比

B. 一小段通電導線在空間某處不受磁場力的作用，那么該處的磁感應強度一定為零

C. 一小段通電導線放在磁場中，它受到的磁場力可能為零

D. 磁場中某處的磁感應強度的方向，跟電流在該處所受磁場力的方向可以不垂直

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖�，F(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電火花打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平。回答下列問題。

(1)為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有________。(填入正確選項前的字母)

A、刻度尺 B、秒表

C、4～6 V的交流電源 D、220V的交流電源

（2）本實驗需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h. 某班同學利用實驗得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案：

A、通過測量紙帶上所對應的兩點間距得到物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過v＝gt計算出瞬時速度v.

B、通過測量紙帶上所對應的兩點間距得到物體下落的高度h，并通過計算出瞬時速度v.

C、根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過h＝計算出高度h.

D、通過測量紙帶上所對應的兩點間距得到物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v.

以上方案中只有一種正確，正確的是________．(填入相應的字母)實驗中誤差產(chǎn)生的原因有______________________。(寫出一個即可)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段加速滑行后從O點水平飛出，經(jīng)過3．0 s落到斜坡上的A點。已知O點是斜坡的起點，斜坡與水平面的夾角＝37°，運動員的質(zhì)量m＝50 kg。不計空氣阻力。（取sin37°＝0．60，cos37°＝0．80；g取10 m/s2）求

（1）A點與O點的距離L；

（2）運動員離開O點時的速度大��；

（3）經(jīng)過多長時間運動員距斜坡的距離最遠。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長方形abcd長ad=0.6m，寬ab=0.3m，e、f分別是ad、bc的中點，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B=0.25T。一群不計重力、質(zhì)量m=3×10-7kg、電荷量q=＋2×10－3C的帶電粒子以速度υ0=5×l02m/s從左右兩側(cè)沿垂直ad和bc方向射入磁場區(qū)域(不考慮邊界粒子），則（ ）

A. 從ae 邊射入的粒子，出射點分布在ab邊和bf邊

B. 從ed 邊射入的粒子，出射點全部分布在bf邊

C. 從bf邊射入的粒子，出射點全部分布在ae 邊

D. 從fc邊射入的粒子，全部從d點射出

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面的第Ⅰ象限內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強磁場，在第Ⅳ象限內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小均為B。P點是x軸上的一點，橫坐標為x0。現(xiàn)在原點O處放置一粒子放射源，能沿xOy平面，以與x軸成45°角的恒定速度v0向第一象限發(fā)射某種帶正電的粒子。已知粒子第1次偏轉(zhuǎn)后與x軸相交于A點，第n次偏轉(zhuǎn)后恰好通過P點，不計粒子重力。求

（1）粒子的比荷；

（2）粒子從O點運動到P點所經(jīng)歷的路程和時間。

（3）若全部撤去兩個象限的磁場，代之以在xOy平面內(nèi)加上與速度v0垂直的勻強電場（圖中沒有畫出），也能使粒子通過P點，求滿足條件的電場的場強大小和方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示A、B兩個物體站在一起以v0=3m/s的速度向右運動，物體中間有少量炸藥，經(jīng)過O點時炸藥爆炸，假設(shè)所有的化學能全部轉(zhuǎn)化為A、B兩個物體的動能且兩物體仍然在水平面上運動，爆炸后A物體的速度依然向右，大小變?yōu)?/span>vA=2m/s，B物體繼續(xù)向右運動進入半圓軌道且恰好通過最高點D，已知兩物體的質(zhì)量，O點到半圓最低點C的距離，水平軌道的動摩擦因數(shù)，半圓軌道光滑無摩擦，求：

(1)炸藥的化學能E；

(2)半圓弧的軌道半徑R.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，細玻璃管兩頭封閉，里面灌滿了水，—個直徑小于管內(nèi)徑的蠟塊浮在玻璃管頂端處，現(xiàn)將玻璃管迅速調(diào)轉(zhuǎn)讓端朝下，并讓其水平向右運動，如圖乙和丙所示。不計阻力和摩擦力，可以觀察到蠟塊的運動軌跡為圖乙和圖丙中虛線所示的情況．則關(guān)于玻璃管水平方向的運動的判斷，下列說法中正確的是：( )

A. 圖乙中玻璃管水平方向—定是勻加速直線運動

B. 圖丙中玻璃管水平方向—定是勻速直線運動

C. 圖丙中玻璃管水平方向可能是勻速直線運動

D. 圖乙中玻璃管水平方向可能是勻速直線運動

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