分析 (1)根據(jù)軌道對(duì)地面恰好無壓力可明確飛車對(duì)軌道的作用點(diǎn),從而明確軌道對(duì)飛車的作用力;再根據(jù)向心力公式即可明確飛車在第一個(gè)最高點(diǎn)的速度;再由機(jī)械能守恒定律可求得開始下落點(diǎn)的高度;
(2)第二個(gè)軌道為圓環(huán),只要能到最高點(diǎn)即可;故臨界值為最高點(diǎn)的速度為零;根據(jù)動(dòng)能定理可求得BC間的距離;
(3)根據(jù)臨界條件可求得小球能經(jīng)過最高點(diǎn)的臨界條件,由向心力公式可求得最高點(diǎn)的速度;再對(duì)第二個(gè)圓環(huán)最高點(diǎn)到靜止過程分析,由動(dòng)能定理可求得最后在水平面上滑行的距離.
解答 解:(1)要使飛車到達(dá)軌道的第一個(gè)圓形部分的最高點(diǎn)時(shí),整個(gè)軌道對(duì)地剛好無壓力,則說明飛車對(duì)軌道向上的壓力為FN=Mg=4×10=40N; 則可知軌道對(duì)飛車由向下的40N的壓力; 由向心力公式可知:
mg+FN′=m$\frac{{v}_{1}^{2}}{{R}_{1}}$
對(duì)飛車由最高點(diǎn)下滑到第一個(gè)軌道的最高點(diǎn)過程由機(jī)械能守恒定律可知:
mg(h-2R1)=$\frac{1}{2}$mv12
聯(lián)立解得:h=7m;
(2)飛車恰能通過第二個(gè)圓軌道的最高點(diǎn),則有:
v2=0;
對(duì)從最高點(diǎn)至到達(dá)第二個(gè)軌道的最高點(diǎn),由動(dòng)能定理可知:
mg(h-2R2)-μmgs=$\frac{1}{2}$mv22;
聯(lián)立解得:s=0.5m;
(3)飛車通過最后一個(gè)圓形最高點(diǎn)時(shí),根據(jù)向心力公式有:
mg=m$\frac{{v}_{3}^{2}}{{R}_{3}}$
對(duì)從第二個(gè)軌道的最高點(diǎn)到三個(gè)軌道的最高點(diǎn),由動(dòng)能定理可知:
mg(2R2-2R3)-μmgs=$\frac{1}{2}$mv32
解得:R3=2.36m;
對(duì)第三個(gè)軌道的最高點(diǎn)到最終停止過程,由動(dòng)能定理可知:
μmgx=$\frac{1}{2}$mv32
解得:x=0.59m;
答:(1)飛車出發(fā)位置到軌道最低點(diǎn)的高度7m;
(2)B、C間距應(yīng)是0.5m;
(3)軌道的第三個(gè)圓形部分的半徑R3是2.36m;飛車最終停留點(diǎn)與D點(diǎn)的距離0.59m
點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)能定理、向心力公式等,要注意最高點(diǎn)臨界條件的分析,明確第二個(gè)環(huán)可以視為桿模型,而第一和第三個(gè)環(huán)應(yīng)視為繩模型; 然后再靈活選擇物理過程分析求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 50N | B. | 45N | C. | 30N | D. | 25N |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
橡皮筋做的功 | 10個(gè)間隔的距離S(m) | 10個(gè)間隔的時(shí)間T(s) | 小車獲得的速度vn(m/s) | 小車速度的平方vn2 (m/s)2 | |
1 | W | 0.200 | 0.2 | ||
2 | 0.280 | 0.2 | |||
3 | 0.300 | 0.2 | |||
4 | 0.400 | 0.2 | |||
5 | 0.450 | 0.2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),R1消耗的功率變大 | |
B. | 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),電壓表V示數(shù)變大 | |
C. | 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),電流表A1示數(shù)變大 | |
D. | 若閉合開關(guān)S,則電流表A1示數(shù)變大,A2示數(shù)變大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 在第2s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng),加速度大小逐漸減小 | |
B. | 在第3s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng),加速度大小逐漸增大 | |
C. | 在第4s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng),加速度大小逐漸減小 | |
D. | 在第5s末加速度為零,物體達(dá)到最大速度 |
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