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精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運行,游客卻不會掉下來.我們可以把這種情形抽象為如圖所示的模型:弧形軌道的下端與圓軌道相接,固定在同一個豎直面內,不考慮摩擦阻力和空氣阻力.現將一個質量為m的小球,從弧形軌道上端距地面高度為h處由靜止釋放,B點為圓軌道的最低點,小球進入圓軌道下端后沿圓軌道運動,恰好能通過軌道的最高點A處.已知h=0.25mm=1.0kg,重力加速度g=10m/s2.求:

(1)小球通過B點時速度的大小vB

(2)圓軌道的半徑R的大小;

(3)小球通過B點時對軌道的壓力大小FB

【答案】(1) (2)R=0.1m (3)FB=60N

【解析】

1)由動能定理,有

m/s

2)設小球經過A點時的速度為vA,根據牛頓第二定律有

依據機械能守恒定律有

解得R=0.1m

3)設軌道在最低點給小球的支持力為FB,根據牛頓第二定律有

FBmg =

解得FB′=60N

由第牛頓三定律可知,球對軌道的作用力FB=60N

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用圖示裝置測量一塊鐵片的質量m。在定滑輪左側掛上n塊質量均為m的鐵片,右側掛一重錘,重錘下端貼有一遮光片,鐵架臺上安裝有光電門。已知重錘和遮光片的總質量為MM為已知量)。調整重錘的高度,使其從適當的位置由靜止開始下落,讀出遮光片通過光電門的擋光時間t0;從定滑輪左側依次取下1塊鐵片放到右側重錘上,讓重錘每次都從同一位置由靜止開始下落,計時器記錄的擋光時間分別為t1t2,計算出t02t12

1)擋光時間為t0時,重錘的加速度為a0。從左側取下i塊鐵片置于右側重錘上時,對應的擋光時間為ti,重錘的加速度為ai。則 =_____。(結果用t0ti表示)

2)作出i的圖線是一條直線,直線的斜率為k,則一塊鐵片的質量m=_____

3)若每次實驗時受到的阻力大小恒定,則由于阻力的影響,會使得測量結果_____(填寫偏大偏小無影響

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,相距為l的光滑平行金屬導軌abcd放置在水平桌面上,阻值為R的電阻與導軌的兩端ac相連滑桿MN質量為m,垂直于導軌并可在導軌上自由滑動,不計導軌、滑桿以及導線的電阻整個裝置放于豎直方向的勻強磁場中,磁感應強度的大小為滑桿的中點系一不可伸長的輕繩,繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后,與另一質量也為m的物塊相連,繩處于拉直狀態現將物塊由靜止釋放,當物塊達到最大速度時,物塊的下落高度 ,用g表示重力加速度,則在物塊由靜止開始下落至速度最大的過程中  

A. 物塊達到的最大速度是 B. 電阻R放出的熱量為

C. 通過電阻R的電荷量是 D. 滑桿MN產生的最大感應電動勢為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】靜電場方向平行于x軸,其電勢φx的分布可簡化為如圖所示的折線,圖中φ0d為已知量。一個帶負電的粒子在電場中以x=0為中心、沿x軸方向做周期性運動。已知該粒子質量為m、電量為-q,忽略重力。規定x軸正方向為電場強度E、加速度a、速度v的正方向,下圖分別表示x軸上各點的電場強度E,小球的加速度a、速度v和動能EKx的變化圖象,其中正確的是( )

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究力的合成的平行四邊形定則的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結點,OBOC為細繩.圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖.

(1)圖乙中的FF兩力中,方向一定沿AO方向的是________

(2)本實驗采用的科學方法是________

A.理想實驗法 B.等效替代法 C.控制變量法

(3)本實驗中以下說法正確的是________

A.兩根細繩必須等長

B.橡皮筋應與兩繩夾角的平分線在同一直線上

C.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行

D.把橡皮筋的另一端拉到O點時,兩個彈簧秤之間夾角必須取90°

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,固定的絕緣光滑斜面傾角為,質量為m、長度為L的金屬棒僅標出a通有垂直紙面向外b指向的恒定電流I,它們均處于勻強磁場中。當磁場方向與金屬棒垂直時,棒能水平靜止于斜面上,已知重力加速度為g,下列說法正確的是  

A. 勻強磁場的磁感應強度大小可能為

B. 勻強磁場的磁感應強度最小值為

C. 勻強磁場的方向可能沿斜面向上

D. 勻強磁場的方向可能沿斜面向下

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用如圖甲所示裝置,通過半徑相同的AB兩球的碰撞來驗證動量守恒定律

1)測量所得入射球A的質量為mA,被碰撞小球B的質量為mB,圖甲中O點是小球拋出點在水平地面上的垂直投影,實驗時,先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放,找到其平均落點的位置P,測得平拋射程為OP;再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,與小球B相撞,分別找到球A和球B相撞后的平均落點MN,測得平拋射程分別為OMON,當所測物理量滿足表達式_________,時,即說明兩球碰撞中動量守恒;如果滿足表達式_________,則說明兩球的碰撞為完全彈性碰撞。

2)經測定,mA=45.0g,mB=7.5g,小球落地點的平均位置距O點的距離如圖,經計算,碰撞前、后總動量的比值=______(結果用分數表示)

3)有同學認為,在上述實驗中僅更換兩個小球的材質,其他條件不變,可以使被碰小球做平拋運動的射程增大。請你用(2)中已知的數據,分析和計算出被碰小球B平拋運動射程ON的最大值為______cm.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,實線是一列簡諸橫波在t1時刻的波形圖,M是平衡位置距O5m的質點,虛線是t2=t1+0.2s時刻的波形圖。下列說法中,正確的是(  )

A. 該波遇到長度為3米的障礙物時將會發生明顯衍射現象

B. 波速可能為

C. 該波的周期可能為

D. 若波速為,該波一定沿著x軸負方向傳播

E. 若波速為15ms,從時刻,質點M運動的路程為60cm

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的平行板電容器兩極板間距為d,帶負電的微粒質量為m、帶電荷量為q,它從上極板的邊緣以初速度射入,沿直線從下極板N的射出,設重力加速度為g。則:

A. 微粒的加速度不為零B. 微粒的電勢能減少了

C. 兩極板的電壓為D. M板的電勢低于N板的電勢

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同步練習冊答案
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