练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    （16分）为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为，长为的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道D，如图所示。现将一个小球从距A点高为h="0.9" m的水平台面上以一定的初速度水平弹出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为。取10m/s2，求：

    （1）小球初速度的大小；
    （2）小球滑过C点时的速率；
    （3）要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件。

    （1）   (2)     (3)

    解析试题分析：（1）小球做平抛运动到达A点，竖直方向有： ，可得：
    在A点的速度恰好沿AB方向，
    （2）从水平抛出到C点的过程中，由动能定理得：

    解得：
    （3）小球刚能通过最高点时，由牛顿第二定律：
    对圆周运动由动能定理：
    解得：
    当小球刚能到达与圆心等高时：  解得：
    当圆轨道与AB相切时：，即圆轨道的半径不能超过1.5m。
    综上所述，要使小球不离开轨道，R应该满足的条件是：。
    考点：本题考查了牛顿第二定律、动能定理、圆周运动、平抛运动。

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （18分）如图所示，质量为的滑块，在水平力作用下静止在倾角为的光滑斜面上，斜面的末端B与水平传送带相接（物块经过此位置滑上皮带时无能量损失），传送带的运行速度为，长为。今将水平力撤去，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同。已知滑块与传送带间的动摩擦因数为()。求：

    （1）水平力撤去后，滑块（在斜面上）的加速度大小；
    （2）滑块下滑的高度；
    （3）若滑块进入传送带时速度大于，则滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量为多少．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力．

    求：(1)球B在最高点时，杆对水平轴的作用力大小．
    (2）球B转到最低点时，球B的速度是多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，弹簧处于自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R="0.8" m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧也缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为x=8t-2t2，物块从桌面右边缘D点飞离桌面后，由P点沿圆轨道切线落入圆轨道。g ="10" m/s2，求：

    （1）BP间的水平距离；
    （2）判断m2能否沿圆轨道到达M点；
    （3）释放后m2在水平桌面上运动过程中克服摩擦力做的功.

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （19分）
    如图所示，两块很薄的金属板之间用金属杆固定起来使其平行正对，两个金属板完全相同、且竖直放置，金属杆粗细均匀、且处于水平状态。已知两个金属板所组成的电容器的电容为C，两个金属板之间的间距为d，两个金属板和金属杆的总质量为m。整个空间存在一个水平向里的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度为B，磁场方向垂直金属杆，且和金属板平行。现在使整个装置从静止开始在该磁场中释放。重力加速度大小为g。试通过定量计算判断，该装置在磁场中竖直向下做什么运动？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，倾角为370的粗糙斜面固定于水平地面上，质量m=2kg的木块从斜面底端以4m/s的初速度滑上斜面，木块与斜面间的动摩擦因数为0.25，假设斜面足够长。（）求：

    （1）木块在上滑过程中加速度的大小；
    （2）木块在斜面上运动的总时间。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示。他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角的斜面上滑，紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v-t图线如图乙所示。g取10m/s2。求：

    （1）上滑过程中的加速度的大小a1；
    （2）木块与斜面间的动摩擦因数μ；
    （3）木块回到出发点时的速度大小v。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图10所示，质量为m的小球，由长为l的细线系住，线能承受的最大拉力是9mg，细线的另一端固定在A点，AB是过A的竖直线，E为AB上的一点，且AE=0.5l，过E作水平线EF，在EF上钉铁钉D，现将小球拉直水平，然后由静止释放，小球在运动过程中，不计细线与钉子碰撞时的能量损失，不考虑小球与细线间的碰撞．

    （1）若钉铁钉位置在E点，求细线与钉子碰撞前后瞬间，细线的拉力分别是多少？
    （2）若小球能绕钉子在竖直面内做完整的圆周运动，求钉子位置在水平线EF上距E点距离的取值。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （17分）如图所示，长12m质量为50kg的木板右端有一立柱．木板置于水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数为0.1，质量为50kg的人立于木板左端，木板与人均静止，当人以4m/s2的加速度匀加速向右奔跑至板的右端时，立刻抱住立柱，(取g=10m/s2)试求：

    (1)人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小．
    (2)人在奔跑过程中木板的加速度．
    (3)人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案