【題目】如圖1所示，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。我們把這種情形抽象為如圖2所示的模型：弧形軌道的下端與半徑為R的豎直圓軌道相接，B、C分別為圓軌道的最低點和最高點。質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）從弧形軌道上的A點由靜止?jié)L下，到達B點時的速度為vB=，且恰好能通過C點。已知A、B間的高度差為h=4R，重力加速度為g。求：

（1）小球運動到B點時，軌道對小球的支持力F的大��；

（2）小球通過C點時的速率vC；

（3）小球從A點運動到C點的過程中，克服摩擦阻力做的功W。

【答案】（1）7mg（2）（3）1.5mgR

【解析】

（1）小球在B點時，根據(jù)牛頓第二定律有

解得：

F=7mg

（2）因為小球恰能通過C點，根據(jù)牛頓第二定律有

解得：

（3）在小球從A點運動到C點的過程中，根據(jù)動能定理有

解得

W=1.5mgR

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為電場中的一條電場線，在電場線上建立坐標軸，則坐標軸上O～x2間各點的電勢分布如圖乙所示，則( )

A.在O～x2間，電場強度先減小后增大

B.在O～x2間，電場強度方向沒有發(fā)生變化

C.若一負電荷從O點運動到x2點，電勢能逐漸減小

D.從O點靜止釋放一僅受電場力作用的正電荷，則該電荷在O～x2間一直做勻加速運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球（可看成質(zhì)點），讓小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動.改變小球通過最高點時的速度大小v測 得相應(yīng)的輕桿彈力F，得到F-v2圖象如圖乙所示，已知圖線的延長線與縱軸交點坐標為（0，-b），斜率為k。不計空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法正確的是

A.該小球的質(zhì)量為，小球運動的軌道半徑為

B.圖線與橫軸的交點表示小球通過最高點時所受的合外力為0

C.圖線與縱軸的交點表示小球通過最高點時所受的合外力為b

D.當v2=a小球通過最高點時的向心加速度為2g

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國國產(chǎn)002航空母艦已多次海試，將為祖國70歲生日獻上一份厚禮.如圖，艦載機總質(zhì)量為m，發(fā)動機額定功率為P，在水平軌道運行 階段所受阻力恒為f.艦載機在A處以額定功率啟動，同時開啟電磁彈射系統(tǒng)，它能額外給艦載機提供水平向右、大小為F的恒定推力.經(jīng)歷時間t1，艦載機運行至B處，速度達到v1，電磁彈射系統(tǒng)關(guān)閉.艦載機繼續(xù)以額定功率加速運行至C處，經(jīng)歷的時間為t2，速度達到v2.此后，艦載機進入傾斜曲面軌道，在D處離開航母起飛。請根據(jù)以上信息求解下列問題。

（1）水平軌道AC的長度x。

（2）若不啟用電磁彈射系統(tǒng)，艦載機在A處以額定功率啟動，經(jīng)歷時間t 到達C處，假設(shè)速度大小仍為v2，則艦載機的質(zhì)量應(yīng)比啟用電磁彈射系統(tǒng)時減少多少？（該問AC間距離用x表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在P一T圖像中，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了從狀態(tài)A到狀態(tài)B、再到狀態(tài)C，最后回到狀態(tài)A的過程，在該過程中，下列說法正確的是___________

A. 從A到B過程中，氣體對外做功

B. 從B到C過程中，氣體放出熱量

C. 從C到A過程中，氣體分子密度減小

D. 從A到B過程和從C到A過程，氣體做功的絕對值相等

E. 從A到B再到C過程中，氣體內(nèi)能先增加后減少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源的電動勢為E，內(nèi)阻忽略不計。A、B是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數(shù)較大的線圈，直流電阻不計。關(guān)于這個電路的說法中正確的是（　�。�

A.閉合開關(guān)瞬間，A、B同時變亮

B.閉合開關(guān)一會后，B比A亮

C.開關(guān)由閉合至斷開，在斷開瞬間，電流自右向左通過A燈

D.開關(guān)由閉合至斷開，在斷開瞬間，A燈閃亮一下再熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑斜面與水平面夾角，斜面上等距分布著O、a、b、c、d五個點，已知相連兩點間的距離為2.5m，某時刻小球以v=10m/s的初速度從點O滑上斜面，先后通過a、b、c、d四個位置(g=10N/kg，不計空氣阻力)，下列說法正確的是( )

A.小球在斜面上運動的加速度a=m/s2

B.小球上滑過程中的最大位移x=7.5m

C.小球下滑通過各點的速率之比vc:vb:va:vO=1:2:3:4

D.小球兩次通過a點的時間間隔s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣龋畬嶒灢襟E如下：

A．按裝置圖安裝好實驗裝置；

B．用游標卡尺測量小球的直徑d；

C．用米尺測量懸線的長度l；

D．讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動．當小球經(jīng)過最低點時開始計時，并計數(shù)為0，此后小球每經(jīng)過最低點一次，依次計數(shù)1、2、3、….當數(shù)到20時，停止計時，測得時間為t；

E．多次改變懸線長度，對應(yīng)每個懸線長度，都重復(fù)實驗步驟C、D；

F．計算出每個懸線長度對應(yīng)的t2；

G．以t2為縱坐標、l為橫坐標，作出t2－l圖線．

結(jié)合上述實驗，完成下列題目：

①用游標為10分度(測量值可準確到0.1 mm)的卡尺測量小球的直徑，某次測量的示數(shù)如圖甲所示，讀出小球直徑d的值為______cm.

②該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，利用計算機作出圖線t2－l如圖乙所示，根據(jù)圖線擬合得到方程t2=4040l+3.0。設(shè)t2－l圖象的斜率為k，由此可以得出當?shù)氐闹亓铀俣鹊谋磉_式g＝____，其值為____m/s2 (取π2＝9.86，結(jié)果保留3位有效數(shù)字) 。

③從理論上分析圖線沒有過坐標原點的原因，下列分析正確的是____

A．不應(yīng)在小球經(jīng)過最低點時開始計時,應(yīng)該在小球運動到最高點時開始計時

B．開始計時后，不應(yīng)記錄小球經(jīng)過最低點的次數(shù)，而應(yīng)記錄小球做全振動的次數(shù)

C．不應(yīng)作t2－l圖線，而應(yīng)作t2－()圖線

D．不應(yīng)作t2－l圖線，而應(yīng)作t2－()圖線

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將物體以某一速度豎直向上拋出，經(jīng)過時間t0到達最高點，之后返回。運動過程中所受空氣阻力大小與速率成正比。則此物體從拋出到返回拋出點的過程中，速率隨時間變化的圖象可能正確的是（ ）

A. B.

C. D.

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