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2.大型露天游樂(lè)場(chǎng)中,有一種“翻滾過(guò)山車(chē)”的游樂(lè)設(shè)施,圓軌道半徑r=20m,過(guò)山車(chē)的尺寸比軌道半徑遠(yuǎn)小得多,不計(jì)車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦,取g=10m/s2,問(wèn):要使車(chē)能通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)B,過(guò)山車(chē)至少應(yīng)從h為多高的A處下滑?

分析 考慮臨界情況,若車(chē)恰好能通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)B,是重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解出B點(diǎn)的速度;然后對(duì)從釋放到B點(diǎn)過(guò)程根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式求解初位置的高度.

解答 解:車(chē)恰好能通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)B,是重力提供向心力,有:
mg=mv2r
解得:
v=gr   ①
對(duì)從釋放到B點(diǎn)過(guò)程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:
mgh=mg2r+12mv2  ②
聯(lián)立解得:
h=2.5r=50m
答:過(guò)山車(chē)至少應(yīng)從h為50m高的A處下滑.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確過(guò)山車(chē)的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,知道恰好經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的臨界條件是重力提供向心力,然后結(jié)合機(jī)械能守恒定律列式求解.

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:選擇題

12.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖實(shí)線(xiàn)所示,從此刻起,經(jīng)0.1s波形圖如圖虛線(xiàn)所示,若波傳播的速度為10m/s,則下列判斷中錯(cuò)誤的是(  )
A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播
B.t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)
C.從t=0時(shí)刻開(kāi)始質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)0.2s通過(guò)的路程為0.4m
D.x=2m處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為y=0.2sin(5πt+π)(m)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.如圖所示,豎直光滑桿固定不動(dòng),套在桿上的彈簧下端固定,將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地面高度h=0.1m處,滑塊與彈簧不拴接.現(xiàn)由靜止釋放滑塊,通過(guò)傳感器測(cè)量到滑塊的速度和離地面高度h并作出滑塊的動(dòng)能Ek隨高度h變化的圖象,其中從0.2m上升到0.35m高度的范圍內(nèi)圖象為直線(xiàn),其余部分為曲線(xiàn),以地面為零勢(shì)能面,取g=10m/s2,由圖象可知( �。�
A.小滑塊的質(zhì)量為0.1kg
B.輕彈簧原長(zhǎng)為0.2m
C.彈簧的最大彈性勢(shì)能為0.5J
D.小滑塊的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和最小為0.4J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.如圖甲所示,質(zhì)量為2kg的物體在F作用下由靜止開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示,滑輪質(zhì)量、摩擦均不計(jì),求:
(1)4s末F的功率是多大?
(2)4s內(nèi)F的功率是多大?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.如圖所示,理想變壓器原線(xiàn)圈與間距為2m的光滑水平導(dǎo)軌相連,磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直,導(dǎo)線(xiàn)棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)線(xiàn)棒的電阻.導(dǎo)線(xiàn)棒以O(shè)O1位置為平衡位置沿導(dǎo)軌做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其位移圖象如圖,副線(xiàn)圈接一只額定電壓為110V的燈泡,燈泡正常發(fā)光.下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.0時(shí)刻導(dǎo)線(xiàn)棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大
B.原線(xiàn)圈與副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為1:22
C.導(dǎo)線(xiàn)棒在平衡位置時(shí)穿過(guò)副線(xiàn)圈的磁通量的變化率最大
D.驅(qū)動(dòng)導(dǎo)線(xiàn)棒的外力的功率始終不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.在平靜湖面上勻速前進(jìn)的小游艇上,一位游客奮力一跳后,仍落回游艇上,若游艇的動(dòng)力和所受阻力均不變,則下列說(shuō)法中正確的有( �。�
A.游客跳在空中的時(shí)間里,游艇因總質(zhì)量減小,而速度增加
B.這位游客還落到游艇上的起跳位置
C.游客跳起時(shí)游艇的速度可能增大,也可能減小
D.游客從跳起到落回這一過(guò)程中,游艇的速度始終不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.在氫原子的光譜的紫外區(qū)的譜線(xiàn)系中有多條譜線(xiàn),試?yán)萌R曼系的公式\frac{1}{λ}=R(\frac{1}{{1}^{2}}-\frac{1}{{n}^{2}}),n=2,3,4,…,計(jì)算紫外線(xiàn)的最長(zhǎng)波和最短波的波長(zhǎng).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.用如下方法測(cè)排球?qū)Φ孛娴臎_擊力:讓表面潮濕的排球從一定的高度自由落下,落在白紙上并留下球的水印,將該有水印的白紙鋪在臺(tái)式測(cè)力計(jì)上,再將球放在紙上的水印中心處,緩慢地向下壓球,直到排球與紙接觸部分剛好遮住水印,此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為沖擊力最大值.這一研究方法與下列哪一項(xiàng)研究用到了相同的物理學(xué)思想(  )
A.建立“合力與分力”的概念B.建立“點(diǎn)電荷”的概念
C.建立“瞬時(shí)速度”的概念D.探究加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.人在處于一定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的車(chē)廂內(nèi)豎直向上跳起,下列分析人的運(yùn)動(dòng)情況的選項(xiàng)中正確的是( �。�
A.只有當(dāng)車(chē)廂處于靜止?fàn)顟B(tài),人才會(huì)落回跳起點(diǎn)
B.若車(chē)廂沿直線(xiàn)水平勻速前進(jìn),人將落在跳起點(diǎn)的后方
C.若車(chē)廂沿直線(xiàn)水平加速前進(jìn),人將落在跳起點(diǎn)的后方
D.若車(chē)廂沿直線(xiàn)水平減速前進(jìn),人將落在跳起點(diǎn)的后方

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