【題目】過山車是一種驚險的游樂工具，其運動軌道可視為如圖所示的物理模型。已知軌道最高點A離地面高為20m，圓環(huán)軌道半徑為5m，過山車質(zhì)量為50kg， g=10m/s2，求：

（1）若不計一切阻力，該車從A點靜止釋放后，經(jīng)過最低點B時的速度為多大？

（2）當(dāng)過山車經(jīng)過圓形軌道最高點C時，軌道對車的作用力為多大？

（3）若考慮阻力的影響，當(dāng)過山車經(jīng)過C點時對軌道恰好無壓力，則在過山車從A點運動至C點的過程中，克服阻力做的功為多大？

【答案】（1） （2） （3）3750J

【解析】

(1)由mgh=mv2

可知=20m/s；

(2)A到C的過程中，由機械能守恒可知：mg(h2r)=，

解得，

在C點時由：F+mg=

解答F=1500N.

(3)A到C的過程中，由動能定理可知：mg(h2r)W= (1)

又因為山車經(jīng)過C點時對軌道恰好無壓力,所以：mg= (2)

由(1)(2)可知：W=mg(h2r)=3750J，

答：(1)經(jīng)過最低點B時的速度為20m/s.

(2)當(dāng)過山車經(jīng)過圓形軌道最高點C時，軌道對車的作用力為1500N.

(3)過山車從A點運動至C點的過程中，克服阻力做的功為3750J.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是小型交流發(fā)電機的示意圖，線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)為n、電阻為r，外接電阻為R，交流電流表A．線圈從圖示位置（線圈平面平行于電場方向）開始轉(zhuǎn)過時的感應(yīng)電流為I．下列說法中正確的有（　　）

A. 電流表的讀數(shù)為2I

B. 轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為

C. 從圖示位置開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過電阻R的電荷量為

D. 線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)玻爾理論，氫原子在不同的能量狀態(tài)，對應(yīng)著電子在不同的軌道上繞核做勻速圓周運動，電子做圓周運動的軌道半徑滿足，其中n為量子數(shù)，即軌道序號，rn為電子處于第n軌道時的軌道半徑，已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，電子在第1軌道運動的半徑為r1，靜電力常量為k。電子在第n軌道運動時氫原子的能量En為電子動能與“電子-原子核”這個系統(tǒng)的電勢能的總和。理論證明，系統(tǒng)的電勢能Ep和電子繞氫原子核做圓周運動的半徑r存在關(guān)系：（以無窮遠為電勢能零點）。請根據(jù)以上條件完成下面的問題。

①試證明電子在第n軌道運動時氫原子的能量En和電子在第1軌道運動時氫原子的能量E1滿足關(guān)系式；

②假設(shè)氫原子甲核外做圓周運動的電子從第2軌道躍遷到第1軌道的過程中所釋放的能量，恰好被量子數(shù)n=4的氫原子乙吸收并使其電離，即其核外在第4軌道做圓周運動的電子脫離氫原子核的作用范圍。不考慮電離前后原子核動能的改變，試求氫原子乙電離后電子的動能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“用DIS研究感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化快慢關(guān)系”的實驗中如圖

有關(guān)實驗原理、過程和操作，下列說法正確的是______

A.實驗中控制磁通量的變化不變

B.實驗中保持螺線管、光電門位置不變

C.實驗中必須保持軌道傾角一定

D.小車每次必須由靜止釋放

一名同學(xué)某次實驗得到的實驗數(shù)據(jù)通過計算機擬合得到如圖2所示圖線，其中有一數(shù)據(jù)點A明顯偏離直線，那么造成其偏離的可能原因是該次操作中______

A.小車釋放的位置移動了

B.光電門與螺線管間的距離變化了

C.給了小車一個初速度

D.小車上固定的磁鐵相對小車移動了．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑平行導(dǎo)軌寬為L，導(dǎo)軌平面與水平方向有夾角θ，導(dǎo)軌的一端接有電阻R．導(dǎo)軌上有與導(dǎo)軌垂直的電阻也為R的輕質(zhì)金屬導(dǎo)線（質(zhì)量不計），導(dǎo)線連著輕質(zhì)細繩，細繩的另一端與質(zhì)量為m的重物相連，細繩跨過無摩擦的滑輪．整個裝置放在與導(dǎo)軌平面垂直的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中．重物由圖示位置從靜止釋放，運動過程中金屬導(dǎo)線與導(dǎo)軌保持良好的接觸．導(dǎo)軌足夠長，不計導(dǎo)軌的電阻

求：（1）重物的最大速度

（2）若重物從開始運動到獲得最大速度的過程中下降了h，求此過程中電阻R上消耗的電能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于下列四幅圖的說法，正確的是

A. 甲圖中估測油酸分子直徑時，可把油酸分子簡化為球形處理

B. 乙圖中，顯微鏡下看到的三顆微粒運動位置連線是它們做布朗運動的軌跡

C. 丙圖為大量氣體分子熱運動的速率分布圖線，圖中兩條曲線對應(yīng)的溫度T1大于T2

D. 丁圖中分子間距離為r0時，分子間作用力F最小，分子勢能也最小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理課上，老師做了一個“神奇”的實驗：如圖所示，將1米長的銅管豎直放置，一磁性很強的磁鐵從上管口由靜止釋放，觀察到磁鐵用較長時間才從下管口落出。對于這個實驗現(xiàn)象同學(xué)們經(jīng)分析討論做出相關(guān)的判斷，你認為正確的是（下落過程中不計空氣阻力，磁鐵與管壁沒有接觸）。則

A. 如果磁鐵的磁性足夠強，磁鐵會停留在銅管中，永遠不落下來

B. 如果磁鐵的磁性足夠強，磁鐵在銅管中運動時間更長，但一定會落下來

C. 磁鐵在銅管中運動的過程中，由于不計空氣阻力，所以機械能守恒

D. 如果將銅管換成塑料管，磁鐵從塑料管中出來也會用較長時間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A，B球的質(zhì)量相等，彈簧的質(zhì)量不計，傾角為的斜面光滑，系統(tǒng)靜止時彈簧與細線均平行于斜面，在細線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是()

A. 兩個小球的瞬時加速度均沿斜面向下，大小均為

B. B球的瞬時加速度沿斜面向下，大小為

C. A球的瞬時加速度沿斜面向下，大小為

D. A，B兩球的瞬時加速度均沿斜面向下，大小均為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播，a圖為t=0.25s時的波形圖，b圖為P點（x=1.5m處的質(zhì)點）的振動圖象，那么下列說法正確的是（　�。�

A. 該波向右傳播，波速為2m/s

B. 質(zhì)點L與質(zhì)點N的運動方向總相反（速度為零的時刻除外）

C. t=1s時，質(zhì)點M處于正向最大位移處

D. t=1.25s時，質(zhì)點K向右運動了2m

E. t=1s時，質(zhì)點P位移為零

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