(15分)如圖所示,某人駕駛摩托車(chē)做特技表演,以某一初速度沿曲面沖上高h(yuǎn)、頂部水平的高臺(tái),到達(dá)平臺(tái)頂部以v0=的水平速度沖出,落至地面時(shí),恰能無(wú)碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平。已知圓弧半徑為R=,人和車(chē)的總質(zhì)量為m,特技表演的全過(guò)程中不計(jì)一切阻力,。g為重力加速度。求:人和車(chē)運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O時(shí)車(chē)對(duì)軌道的壓力。
4.3mg   
摩托車(chē)離開(kāi)平臺(tái)后平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,
在豎直方向    (2分)
摩托車(chē)落到A點(diǎn)時(shí)速度方向沿A點(diǎn)切線方向,設(shè)速度與水平方向夾角為,此時(shí)的豎直分速度vy=gt      (1分)

人和車(chē)的水平分速度vx=v0=,
所以, tan   (2分)
可知 (2分)                                   
設(shè)人和車(chē)在最低點(diǎn)速度為v1,則摩托車(chē)由高臺(tái)頂部到圓弧軌道最低點(diǎn)的過(guò)程中,由機(jī)械能守恒定律得
       (3分)
在最低點(diǎn),據(jù)牛頓第二定律,有           (2分)
代入數(shù)據(jù)解得4.3mg                            (2分)
由牛頓第三定律可知,摩托車(chē)對(duì)軌道的壓力為4.3mg            (1分)
本題考查動(dòng)能定理和圓周運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用,根據(jù)在A點(diǎn)沿切線方向,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)可求得速度大小和方向,再由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理可求得最低點(diǎn)速度大小,在最低點(diǎn)由支持力和重力的合力提供向心力,由牛頓第二定律可求得支持力大小
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

一個(gè)質(zhì)量m=0.1g的小滑塊,帶有q=5×10-4C的電荷放置在傾角 α=30°光滑斜面上(絕緣),斜面置于B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,如圖所示,小滑塊由靜止開(kāi)始沿斜面滑下,其斜面足夠長(zhǎng),小滑塊滑至某一位置時(shí),要離開(kāi)斜面。(g=10m/s2)求:

(1)小滑塊帶何種電荷?
(2)小滑塊離開(kāi)斜面的瞬時(shí)速度多大?
(3)該斜面的長(zhǎng)度至少多長(zhǎng)?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為0.2Kg的物體帶電量為+4×10-4C,從半徑為0.3m的光滑的1/4圓弧的絕緣滑軌上端靜止下滑到底端,然后繼續(xù)沿水平面滑動(dòng)。物體與水平面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為0.4,整個(gè)裝置處于E=103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,求下列兩種情況下物體在水平面上滑行的最大距離:

(1)E水平向左;(2)E豎直向下。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,A、B兩個(gè)物體的質(zhì)量均為1 kg,兩個(gè)物體之間用輕彈簧栓接,彈簧的勁度系數(shù)為100N/m。兩個(gè)物體均處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)用恒力 F=" 20" N 豎直向上提起物體A,當(dāng)B恰好要離開(kāi)地面時(shí),下列說(shuō)法正確的是(      )(g =" 10" m/s2

A.在上述過(guò)程中,以A、B物體為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
B.在上述過(guò)程中,物體A的機(jī)械能守恒
C.當(dāng)B恰好離開(kāi)地面時(shí),物體A的速度為 2 m/s
D.當(dāng)B恰好離開(kāi)地面后,物體A、B的加速度始終大小相等

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,傾角θ = 60°的粗糙平直導(dǎo)軌與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切,切點(diǎn)為B,輕彈簧一端固定,自由端在B點(diǎn),整個(gè)軌道處在豎直平面內(nèi),F(xiàn)將一質(zhì)量為m的小滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))緊靠且壓縮彈簧,并從導(dǎo)軌上離水平地面高h(yuǎn) = R的A處無(wú)初速下滑進(jìn)入圓環(huán)軌道,恰能到達(dá)圓環(huán)最高點(diǎn)D,不計(jì)空氣阻力;瑝K與平直導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ = 0.5,重力加速度大小為g。求:

(1)滑塊運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最高點(diǎn)D時(shí)速度υD的大;
(2)滑塊運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最低點(diǎn)時(shí)受到圓環(huán)軌道支持力N的大小;
(3)滑塊在A處時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

質(zhì)量為2kg的重物從30m高處由靜止開(kāi)始下落,下落過(guò)程中重物受到的空氣阻力忽略不計(jì)。則重物下落2s時(shí)具有的動(dòng)能為_(kāi)____;重物下落高度為_(kāi)____m時(shí),動(dòng)能是其重力勢(shì)能的一半。(g取10m/s2)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的玩具軌道,其中“2008”四個(gè)等高數(shù)字用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成,固定在豎直平面內(nèi)(所有數(shù)字均由圓或半圓組成,圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多),底端與水平地面相切.彈射裝置將一個(gè)小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以va="5" m/s的水平初速度由a點(diǎn)彈出,從b點(diǎn)進(jìn)入軌道,依次經(jīng)過(guò)“8002”后從p點(diǎn)水平拋出.小物體與地面ab段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,不計(jì)其他機(jī)械能損失.已知ab段長(zhǎng)L=1.5m,數(shù)字“0”的半徑R=0.2m,小物體質(zhì)量m="0.01" kg,g="10" m/s2.求:小物體從p點(diǎn)拋出時(shí)的速度.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

(2011年安徽如皋模擬)如圖所示,斜面AB和水平面BC是從同一板材上截下的兩段,在B處用小圓弧連接.將小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A處由靜止釋放后,它沿斜面向下滑行,進(jìn)入平面,最終靜止于P處.若從該板材上再截下一段,擱置在A、P之間,構(gòu)成一個(gè)新的斜面,再將鐵塊放回A處,并輕推一下使之沿新斜面向下滑動(dòng).關(guān)于此情況下鐵塊運(yùn)動(dòng)情況的描述,正確的是(  )

A.鐵塊一定能夠到達(dá)P點(diǎn)
B.鐵塊的初速度必須足夠大才能到達(dá)P點(diǎn)
C.鐵塊能否到達(dá)P點(diǎn)與鐵塊質(zhì)量有關(guān)
D.以上說(shuō)法均不對(duì)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,L為豎直.固定的光滑絕緣桿,桿上O點(diǎn)套有一質(zhì)量為m.帶電量為-q的小環(huán),在桿的左側(cè)固定一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,桿上a、b兩點(diǎn)到+Q的距離相等,Oa之間距離為h1,ab之間距離為h2,使小環(huán)從圖示位置的O點(diǎn)由止釋放后,通過(guò)a的速率為。則下列說(shuō)法正確的是
A.小環(huán)通過(guò)b點(diǎn)的速率為
B.小環(huán)從O到b,電場(chǎng)力做的功可能為零
C.小環(huán)在Oa之間的速度是先增大后減小
D.小環(huán)在ab之間的速度是先減小后增大

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