【題目】如圖為過山車的簡化模型，AB是一段光滑的半徑為R的四分之一圓弧軌道，B點處接一個半徑為r的豎直光滑圓軌道，滑塊從圓軌道滑下后進入一段長度為L的粗糙水平直軌道BD，最后滑上半徑為R，圓心角θ=60°的光滑圓弧軌道DE。現(xiàn)將質(zhì)量為m的滑塊從A點由靜止釋放，求∶

(1)若R=3r，求滑塊第一次到達豎直圓軌道最高點時對軌道的壓力大�。�

(2)若要求滑塊能滑上DE圓弧軌道但不會從E點沖出軌道，并最終停在平直軌道上，平直軌道BD的動摩擦因數(shù)μ需滿足的條件。

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)對滑塊，從A到C的過程，由機械能守恒可得：

根據(jù)牛頓第二定律

代入，得

由牛頓第三定律得

(2)滑塊由A到B得

若滑塊恰好停在D點，從B到D的過程，由動能定理可得：

可得

若滑塊恰好不會從E點沖出軌道，從B到E的過程，由動能定理可得：

可得

綜上所述，需滿足的條件為

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，在平面的第一、第四象限有方向垂直于紙面向里的勻強磁場；在第二象限有一勻強電場，電場強度的方向沿軸負方向。原點處有一粒子源，可在平面內(nèi)向軸右側(cè)各個方向連續(xù)發(fā)射大量速度大小在之間，質(zhì)量為，電荷量為的同種粒子。在軸正半軸垂直于平面放置著一塊足夠長的薄板，薄板上有粒子轟擊的區(qū)域的長度為。已知電場強度的大小為，不考慮粒子間的相互作用，不計粒子的重力。

(1)求勻強磁場磁感應(yīng)強度的大小；

(2)在薄板上處開一個小孔，粒子源發(fā)射的部分粒子穿過小孔進入左側(cè)電場區(qū)域，求粒子經(jīng)過軸負半軸的最遠點的橫坐標；

(3)若僅向第四象限各個方向發(fā)射粒子：時，粒子初速度為，隨著時間推移，發(fā)射的粒子初速度逐漸減小，變?yōu)?/span>時，就不再發(fā)射。不考慮粒子之間可能的碰撞，若穿過薄板上處的小孔進入電場的粒子排列成一條與軸平行的線段，求時刻從粒子源發(fā)射的粒子初速度大小的表達式。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)存在豎直方向的勻強電場。長度為l的輕質(zhì)絕緣細繩一端固定在O點，另一端連接一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球（可視為質(zhì)點），初始時小球靜止在電場中的a點，此時細繩拉力為2mg，g為重力加速度。若小球在a點獲得一水平初速度va，使其恰能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動，則（ ）

A.電場強度為，方向豎直向上

B.a、O兩點的電勢差Uao=

C.初速度va=

D.小球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示氫原子光譜中，給出了可見光區(qū)四條譜線對應(yīng)的波長，玻爾的氫原子能級圖如圖乙所示。已知普朗克常量J·s�？梢姽夤庾拥哪芰糠秶s為1. 61eV～3. 11eV，則（　�。�

A.同一玻璃對譜線所對應(yīng)的光要比譜線所對應(yīng)的光的折射率小

B.譜線對應(yīng)的光子能量約為10. 2eV

C.譜線對應(yīng)的光子是氫原子從n=6躍遷到n=2能級時發(fā)出的

D.處在基態(tài)的氫原子至少要用光子能量為12. 09eV的光照射才能使其發(fā)出可見光

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是________。

A.利用單擺測重力加速度實驗中，小球的質(zhì)量不需要測量

B.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的衍射現(xiàn)象

C.泊松亮斑是光透過圓盤形成的衍射現(xiàn)象

D.用標準平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象

E.潛艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況，用的是波的衍射原理

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，絕熱的氣缸被一個絕熱的活塞分成左右兩部分，活塞質(zhì)量不計，活塞用銷釘鎖住，活塞與氣缸之間沒有摩擦，氣缸左邊裝有一定質(zhì)量的理想氣體，右邊為真空，現(xiàn)在拔去銷釘，抽去活塞，讓氣體向右邊的真空做絕熱自由膨脹，下列說法正確的是（　　）

A.氣體在向真空膨脹的過程中對外做功，氣體內(nèi)能減少

B.氣體在向真空膨脹的過程中不對外做功，分子平均動能不變

C.氣體在向真空膨脹的過程中，系統(tǒng)的熵不可能增加

D.若無外界的干預(yù)，氣體分子不可能自發(fā)地退回到左邊，使右邊重新成為真空

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向右、場強為E=1×104 N/C的勻強電場.在勻強電場中有一根長L=2 m的絕緣細線，一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為0.08 kg的帶電小球，它靜止時懸線與豎直方向成37°角，若小球獲得初速度恰能繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，取小球在靜止時的位置為電勢能零點和重力勢能零點，cos37°＝0.8，g取10 m/s2.下列說法正確( )

A. 小球的帶電荷量q=6×10－5 C

B. 小球動能的最小值為1J

C. 小球在運動至圓周軌跡上的最高點時有機械能的最小值

D. 小球繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動的電勢能和機械能之和保持不變，且為4J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的電路可以測量多個物理量．實驗室提供的器材有：

兩個相同的待測電源（內(nèi)阻r≈1Ω）

電阻箱R1（最大阻值為999.9Ω）

電阻箱R2（最大阻值為999.9Ω）

電壓表V（內(nèi)阻約為2kΩ）

電流表A（內(nèi)阻約為2Ω）

靈敏電流計G，兩個開關(guān)S1、S2．

主要實驗步驟如下：

①按圖連接好電路，調(diào)節(jié)電阻箱R1和R2至最大，閉合開關(guān)S1和S2，再反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2，使電流計G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V、電阻箱R1、電阻箱R2的示數(shù)分別為0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω；

②反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱R1和R2（與①中的電阻值不同），使電流計G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V的示數(shù)分別為0.60A、11.7V．

回答下列問題：

（1）步驟①中：電流計G的示數(shù)為0時，電路中A和B兩點的電電勢差UAB=_____V；A和C兩點的電勢差UAC=______V；A和D兩點的電勢差UAD=______V；

（2）利用步驟①中的測量數(shù)據(jù)可以求得電壓表的內(nèi)阻為______Ω，電流表的內(nèi)阻為______Ω；

（3）結(jié)合步驟①步驟②的測量數(shù)據(jù)電源的電動勢E為______V，內(nèi)阻r為_____Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上，沿半徑方向放著用細線相連的質(zhì)量均為m的兩個物體A和B，它們分居圓心兩側(cè)，與圓心距離為RA=r，RB=2r，與盤間的動摩擦因數(shù)μ相同，當盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（ ）

A.此時繩子張力

B.此時圓盤的角速度

C.此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外

D.此時燒斷繩子，A仍相對盤靜止，B將做離心運動

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同步練習(xí)冊答案