【題目】滑板運(yùn)動是一種陸地上的“沖浪運(yùn)動”，滑板運(yùn)動員可在不同的滑坡上滑行，做出各種動作，給人以美的享受。如圖是模擬的滑板組合滑行軌道，該軌道由足夠長的斜直軌道、半徑R1=1m的凹形圓弧軌道和半徑R2=1.6m的凸形圓弧軌道組成，這三部分軌道處于同一豎直平面內(nèi)且依次平滑連接，其中M點(diǎn)為凹形圓弧軌道的最低點(diǎn)，N點(diǎn)為凸形圓弧軌道的最高點(diǎn)，凸形圓弧軌道的圓心O點(diǎn)與M點(diǎn)處在同一水平面上，一質(zhì)量為m=1kg可看作質(zhì)點(diǎn)的滑板，從斜直軌道上的P點(diǎn)無初速滑下，經(jīng)過M點(diǎn)滑向N點(diǎn)，P點(diǎn)距M點(diǎn)所在水平面的高度h=1.8m，不計(jì)一切阻力，g取10m/s2.

(1)滑板滑到M點(diǎn)時的速度多大？

(2)滑板滑到M點(diǎn)時，軌道對滑板的支持力多大？

(3)改變滑板無初速下滑時距M點(diǎn)所在水平面的高度h，用壓力傳感器測出滑板滑至N點(diǎn)時對軌道的壓力大小N ，試推導(dǎo)出N 隨h變化函數(shù)表達(dá)式和滑板能到達(dá)N點(diǎn)的最小高度h.

【答案】（1）6 m/s （2）46N (3) N＝30h；1.6m

【解析】

（1）以地面為參考平面，對小車從P到M過程運(yùn)用機(jī)械能守恒定律，得到：

解得：

即滑板滑到M點(diǎn)時的速度為6m/s．
（2）在M點(diǎn)，重力和支持力的合力提供向心力，有

解得

即滑板滑到M點(diǎn)時，軌道對滑板的支持力為46N．
（3）在N點(diǎn)，重力和支持力的合力提供向心力，由向心力公式和牛頓第二定律，得到

對從P到N過程運(yùn)用機(jī)械能守恒定律，得到mg(hR2)＝mv2
解得

代入數(shù)據(jù)得：N＝30h
N=mg時，高度最低，解得h=1.6m，能到達(dá)N點(diǎn)的最小高度h為1.6m.

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】有一個電子原來靜止于平行板電容器的中間，設(shè)AB兩板的距離足夠大，今在t=0開始在兩板間加一個交變電壓，使得該電子最后打在A板上，則下列滿足要求的交變電壓有

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】跳臺滑雪的過程可用如圖所示的簡化模型進(jìn)行質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，從A點(diǎn)由靜止沿傾斜軌道AB下滑，在下降高度為h后從水平軌道B點(diǎn)飛出，速度大小為vB，落在傾角為θ的斜面上的C點(diǎn)。全程空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g。請根據(jù)以上條件求：

（1）質(zhì)點(diǎn)沿軌道AB下滑過程中阻力對質(zhì)點(diǎn)所做的功W；

（2）質(zhì)點(diǎn)從B點(diǎn)飛出后在空中飛行的時間t；

（3）質(zhì)點(diǎn)從B點(diǎn)飛出后在空中離斜面的最遠(yuǎn)距離H.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中，通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變橡皮筋對小車做的功。下列說法正確的是

A. 實(shí)驗(yàn)中不需要平衡阻力

B. 釋放小車后開啟打點(diǎn)計(jì)時器

C. 需要測量橡皮筋對小車做功的數(shù)值

D. 每次都要從同一位置由靜止釋放小車

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學(xué)校體育選修課開設(shè)飛鏢投擲項(xiàng)目，在豎直墻壁上懸掛一鏢靶，一學(xué)生站在離墻壁一定距離的某處，先后將兩只飛鏢A、B由同一位置水平擲出，落在靶上的位置如圖所示（側(cè)視圖）。若不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是

A. 飛鏢B的運(yùn)動時間與飛鏢A的運(yùn)動時間相同

B. 擲出飛鏢B時的初速度比擲出飛鏢A時的初速度大

C. 飛鏢A、B的速度變化方向一定相同

D. 飛鏢B的質(zhì)量一定比飛鏢A的質(zhì)量大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家都做出了重要的貢獻(xiàn)，他們也探索出了物理學(xué)的許多研究方法，下列關(guān)于物理研究方法的敘述中不正確的是

A. 根據(jù)速度定義式，當(dāng)足夠小時，就可以表示物體在某時刻的瞬時速度，該定義應(yīng)用了極限思想方法

B. 重心、合力和交變電流的有效值等概念的建立都體現(xiàn)了等效替代的思想

C. 理想化模型是把實(shí)際問題理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、向心加速度等都是理想化模型

D. 伽利略認(rèn)為自由落體運(yùn)動就是物體在傾角為90°的斜面上的運(yùn)動，再根據(jù)銅球在斜面上的運(yùn)動規(guī)律得出自由落體的運(yùn)動規(guī)律，這是采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在勞動實(shí)踐活動課中，某小組同學(xué)將拾取的垃圾打包成袋從斜坡頂端以不同的初速度下滑至垃圾存放處，斜坡長為4 m，垃圾袋可視為質(zhì)點(diǎn)，其在斜坡上下滑的最遠(yuǎn)距離x與的關(guān)系圖像如圖所示，下列說法正確的是

A. 垃圾袋下滑時加速度大小為2 m/s2

B. 當(dāng)垃圾袋的初速度為4 m/s時，其剛好到達(dá)斜坡最低點(diǎn)

C. 當(dāng)垃圾袋的初速度為5m/s時，滑到斜坡最低點(diǎn)時間為1s

D. 當(dāng)垃圾袋的初速度為5 m/s時，滑到斜坡最低點(diǎn)時間為4s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示裝置來探究功和動能變化的關(guān)系，木板上固定兩個完全相同的遮光條A、B，用不可伸長的細(xì)線將木板通過兩個滑輪與彈簧測力計(jì)C相連，木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上，軌道放在水平桌面上，P為小桶（內(nèi)有砂子），滑輪質(zhì)量、摩擦不計(jì)，重力加速度大小為g。

（1）實(shí)驗(yàn)中軌道應(yīng)傾斜一定角度，這樣做的目的是__________.

（2）用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d.

（3）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

①測量木板（含遮光條）的質(zhì)量M，測量兩遮光條間的距離L，按圖正確連接器材；

②小桶P（內(nèi)有沙子）的質(zhì)量_________（填“需要”“不需要”）遠(yuǎn)小于木塊（含遮光條）的質(zhì)量。

③將木板左端與軌道左端對齊，靜止釋放木板，木板在細(xì)線拉動下運(yùn)動，記錄彈簧測力計(jì)示數(shù)F及遮光條B、A先后經(jīng)過光電門的時間為t1、t2，則遮光條B、A通過光電門的過程中木板動能的變化量ΔEk=______，合外力對木板做功W=________；（用字母M、t1、t2、d、L、F表示）

④在小桶中增加砂子，重復(fù)③的操作，比較W、ΔEk的大小，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，從波傳到x=5m的M點(diǎn)時開始計(jì)時，已知該波的周期為0.4s，下面說法中正確的是

A. x=1.5m處質(zhì)點(diǎn)在t=0.1s時位于平衡位置

B. x=3m處的質(zhì)點(diǎn)開始振動時的方向是向上的

C. 質(zhì)點(diǎn)Q（xQ=9m）經(jīng)過0.5s第一次到達(dá)波谷

D. 處在x=4m處的觀察者向x=0勻速運(yùn)動時，接收到的波的頻率等于2.5Hz

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