【題目】如圖所示是某公園中的一項(xiàng)游樂(lè)設(shè)施,半徑為R=2.5mr=1.5m的兩圓形軌道甲和乙安裝在同一豎直平面內(nèi),兩軌道之間由一條水平軌道CD相連,現(xiàn)讓可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為10kg的無(wú)動(dòng)力小滑車(chē)從A點(diǎn)由靜止釋放,剛好可以滑過(guò)甲軌道后經(jīng)過(guò)CD段又滑上乙軌道后離開(kāi)兩圓形軌道,然后從水平軌道飛入水池內(nèi),水面離水平軌道的高度h=5m,所有軌道均光滑,g=10m/s2

1)求小滑車(chē)到甲軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度v

2)求小滑車(chē)到乙軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)乙軌道的壓力.

3)若在水池中MN范圍放上安全氣墊(氣墊厚度不計(jì)),水面上的B點(diǎn)在水平軌道邊緣正下方,且BM=10m,BN=15m;要使小滑車(chē)能通過(guò)圓形軌道并安全到達(dá)氣墊上,則小滑車(chē)起始點(diǎn)A距水平軌道的高度該如何設(shè)計(jì)?

【答案】123

【解析】

1)在甲軌道最高點(diǎn)P

解得

2)從甲軌道最高點(diǎn)P到乙軌道最高點(diǎn)Q,由動(dòng)能定理:

Q點(diǎn)

聯(lián)立解得

由牛頓第三定律,小滑車(chē)對(duì)乙軌道Q點(diǎn)壓力大小為,方向豎直向上.

3)設(shè)剛好過(guò)P點(diǎn),下落高度為h1,從AP,由動(dòng)能定理

解得

h1=6.25m

所以

又設(shè)物體到水平臺(tái)右端E點(diǎn)速度為vE,從E平拋剛好到M點(diǎn)

x1=vE1t=10m

解得

vE1=10m/s

E平拋剛好到N點(diǎn)

x2=vE2t=15m

解得

vE2=15m/s

要使物體落在MN范圍

10m/s≤vE≤15m/s

AE,由動(dòng)能定理

5m≤h≤11.25m

可得

6.25m≤h≤11.25m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究中的一種重要方法,如圖所示是根據(jù)可靠的事實(shí)進(jìn)行的斜面理想實(shí)驗(yàn)和推論的示意圖,這個(gè)實(shí)驗(yàn)工作曾得到愛(ài)因斯坦的高度評(píng)價(jià)。是哪位科學(xué)家根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)工作推翻了力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因的觀點(diǎn)(

A. 牛頓

B. 伽利略

C. 笛卡爾

D. 亞里士多德

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖甲為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置圖,實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?/span>9.80m/s2,測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg.若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量,量得連續(xù)三個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、BC到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖乙所示,那么:

1)紙帶的______端與重物相連;

2)從起點(diǎn)O到計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能減少量=______J,此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量=______J;(g=9.8m/s2,以上兩空均保留3位有效數(shù)字

3)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是_____________________________

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,、是兩個(gè)完全相同的燈泡,是理想二極管,是帶鐵芯的線圈,其電阻忽略不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是

A. 閉合瞬間,先亮 B. 閉合瞬間,、同時(shí)亮

C. 斷開(kāi)瞬間,閃亮一下,然后逐漸熄滅 D. 斷開(kāi)瞬間,逐漸熄滅

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一根長(zhǎng)度為2L、質(zhì)量為m的繩子掛在小定滑輪的兩側(cè),左右兩邊繩子的長(zhǎng)度相等繩子的質(zhì)量分布均勻,滑輪的質(zhì)量和大小均忽略不計(jì),不計(jì)一切摩擦由于輕微擾動(dòng),右側(cè)繩從靜止開(kāi)始豎直下降,當(dāng)它向下運(yùn)動(dòng)的位移為x時(shí),加速度大小為a,滑輪對(duì)天花板的拉力為T(mén),鏈條動(dòng)能Ek。已知重力加速度大小為g,下列a-x、Ek-x、T-x 關(guān)系圖線正確的是

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在邊長(zhǎng)為L的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),有一帶正電的電荷,從D點(diǎn)以v0的速度沿DB方向射入磁場(chǎng),恰好從A點(diǎn)沿BA方向射出,已知電荷的質(zhì)量為m,帶電荷量為q,不計(jì)電荷的重力,則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

B. 電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

C. 若減小電荷的入射速度,使電荷從CD邊界射出,電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間會(huì)減小

D. 若電荷的入射速度變?yōu)?/span>2v0,則粒子會(huì)從AB邊的中點(diǎn)射出

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示裝置來(lái)探究合外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系,一端帶有定滑輪的木板平放且固定在水平桌面上,一根繞過(guò)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)線將質(zhì)量為240g的小車(chē)(包括固定在小車(chē)上的力傳感器)和質(zhì)量為200g的鉤碼連接起來(lái),將小車(chē)鎖定在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通頻率為50Hz的交流電源,解除鎖定后鉤碼和小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),通過(guò)力傳感器測(cè)得細(xì)線拉力F=1.62N,實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖乙所示,重力加速度g9.8m/s2。

1)下列說(shuō)法正確的是_____________(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.可以通過(guò)研究小車(chē)(含力傳感器)得到合外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系

B.可以通過(guò)研究鉤碼得到合外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系

C.研究小車(chē)(含力傳感器)或鉤碼均可以得到合外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系

2)紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫(huà)出,則從打下A點(diǎn)到打下B點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi),鉤碼的動(dòng)能變化量為________J,鉤碼所受合外力對(duì)鉤碼做功的大小為_________J。(結(jié)果均保留三位小數(shù))

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在電噴汽車(chē)的進(jìn)氣管道中,廣泛地使用著一種叫“電熱絲式空氣流量傳感器”的部件,其核心部分是一種用特殊的合金材料制作的電熱絲.如圖所示,當(dāng)進(jìn)氣管道中的冷空氣流速越大時(shí),電阻R兩端的電壓U0就變得越高,反之,電壓U0就越低.這樣,管道內(nèi)空氣的流量就轉(zhuǎn)變成了可以測(cè)量的電壓信號(hào),便于汽車(chē)內(nèi)的電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,如果將這種電熱絲從汽車(chē)的進(jìn)氣管道中取出,放在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量這種電熱絲,得到的伏安特性曲線正確的是

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一圓盤(pán)可繞通過(guò)圓盤(pán)中心O且垂直于盤(pán)面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),在圓盤(pán)上放置一小木塊A它隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則關(guān)于木塊A的受力,下列說(shuō)法正確的是(

A.木塊A受重力、支持力和向心力

B.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力,靜摩擦力的方向指向圓心

C.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力,靜摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相反

D.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力,靜摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相同

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