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(10分) 某實驗小組為了測試玩具小車的加速性能，設置了如圖所示的軌道。軌道由半徑為R=0.2m的光滑的圓弧軌道和動摩擦因數為μ=0.4的粗糙部分組成。現將小車從軌道上的A點開始以恒定的功率啟動，經5秒后由于技術故障動力消失。小車滑過圓弧軌道從C點飛出落到水平面上的D點。實驗測得小車的質量m=0.4Kg，AB間距離L=8m，BD間距離為0.4m，重力加速度g="10" m/s2。求：

（1）小車從C點飛出時的速度？

（2）小車滑過B點時對軌道B點的壓力？

（3）小車電動機的輸出功率P。

 

【答案】

（1）（2）24N，方向豎直向下（3）2.96W

【解析】

試題分析：（1）小車從C點飛出時做平拋運動，設落地時間為t，則有：

       （1分）                  （1分）

解得：        （1分）

（2）小車由B運動到C點，機械能守恒，則有;

        （1分）

由牛頓運動定律得：              （1分）

解得：FN=24N            （1分）

由牛頓第三定律得小車對軌道B點的壓力為24N，方向豎直向下。        （1分）

（3）小車從A點運動到B點，由動能定理得：

                 （2分）

解得P=2.96W                         （1分）

考點：考查圓周運動和功能關系

點評：本題難度較小，如果再只有重力做功的情況下物體的機械能是守恒的，確定初末狀態列公式求解，注意在最高點或最低點由半徑方向的合力提供向心力，由此求解速度大小，如果發動機輸出功率恒定，可利用W=Pt求解牽引力做功

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學利用如圖1所示的裝置測量當地的重力加速度．實驗步驟如下：

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小角度擺動．當小球經過最低點時開始計時，并計數為0，此后小球每經過最低點一次，依次計數1、2、3…．當數到20時，停止計時，測得時間為t；
E．多次改變懸線長度，對應每個懸線長度，都重復實驗步驟C、D；
F．計算出每個懸線長度對應的t 2；
G．以t 2 為縱坐標、l為橫坐標，作出t 2-l圖線．
結合上述實驗，完成下列任務：
①用游標為10分度（測量值可準確到0.1mm）的卡尺測量小球的直徑．某次測量的示數如圖2所示，讀出小球直徑d的值為
1.52
1.52
cm．
②該同學根據實驗數據，利用計算機作出t 2-l圖線如圖3所示．根據圖線擬合得到方程t 2=404.0l+3.5．由此可以得出當地的重力加速度g=
9.76
9.76
m/s2．（取π 2=9.86，結果保留3位有效數字）
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．不應在小球經過最低點時開始計時，應該在小球運動到最高點開始計時；
B．開始計時后，不應記錄小球經過最低點的次數，而應記錄小球做全振動的次數；
C．不應作t 2-l圖線，而應作t-l圖線；
D．不應作t 2-l圖線，而應作t 2-（l+
12
d）圖線．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（每空2分，共10分）  在描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中，提供的實驗器材有：

A．小燈泡（額定電壓為3.8V，額定電流約0.3A）

B．直流電流表A（0~0.6A，內阻約0.5Ω）

C．直流電壓表V（0~6V，內阻約5 kΩ）

D．滑動變阻器R1（0~10Ω，2A）

E．滑動變阻器R2（0~100Ω，0.2A）

F．電源（6V，內阻不計）

G．開關S及導線若干．

（1）實驗中滑動變阻器應選用    （選填R1 或R2）；

（2）某同學設計了實驗測量電路，通過改變變阻器的滑片位置，使電表讀數從零開始變化，記錄多組電壓表的讀數U和電流表的讀數I．請在圖甲中用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整；

（3）該同學在實驗中測出8組對應的數據（見下表）：

次數

1

2

3

4

5

6

7

8

U/V

0

0.20

0.50

1.00

1.50

2.00

3.00

3.80

I/A

0

0.08

0.13

0.18

0.20

0.24

0.29

0.33

則小燈泡的額定功率為      W，該測量值      （選填“大于”、“小于”或“等于”）真實值．請在圖乙坐標中，描點作出U—I圖線．由圖象可知，隨著電流的增大，小燈泡的電阻     （選填“增大”、“減小”或“不變”）．

 

 


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科目：高中物理 來源： 題型：

（每空2分，共10分）  在描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中，提供的實驗器材有：

       A．小燈泡（額定電壓為3．8V，額定電流約0．3A）

       B．直流電流表A（0~0．6A，內阻約0．5Ω）

       C．直流電壓表V（0~6V，內阻約5 kΩ）

       D．滑動變阻器R1（0~10Ω，2A）

       E．滑動變阻器R2（0~100Ω，0．2A）

       F．電源（6V，內阻不計）

       G．開關S及導線若干．

（1）實驗中滑動變阻器應選用    （選填R1 或R2）；

（2）某同學設計了實驗測量電路，通過改變變阻器的滑片位置，使電表讀數從零開始變化，記錄多組電壓表的讀數U和電流表的讀數I．請在圖甲中用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整；

（3）該同學在實驗中測出8組對應的數據（見下表）：

次數

1

2

3

4

5

6

7

8

U/V

0

0．20

0．50

1．00

1．50

2．00

3．00

3．80

I/A

0

0．08

0．13

0．18

0．20

0．24

0．29

0．33

則小燈泡的額定功率為      W，該測量值      （選填“大于”．“小于”或“等

于”）真實值．請在圖乙坐標中，描點作出U—I圖線．由圖象可知，隨著電流的

增大，小燈泡的電阻     （選填“增大”．“減小”或“不變”）．

 


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科目：高中物理 來源： 題型：

（每空2分，共10分）  在描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中，提供的實驗器材有：

       A．小燈泡（額定電壓為3．8V，額定電流約0．3A）

       B．直流電流表A（0~0．6A，內阻約0．5Ω）

       C．直流電壓表V（0~6V，內阻約5 kΩ）

       D．滑動變阻器R1（0~10Ω，2A）

       E．滑動變阻器R2（0~100Ω，0．2A）

       F．電源（6V，內阻不計）

       G．開關S及導線若干．

（1）實驗中滑動變阻器應選用    （選填R1 或R2）；

（2）某同學設計了實驗測量電路，通過改變變阻器的滑片位置，使電表讀數從零開始變化，記錄多組電壓表的讀數U和電流表的讀數I．請在圖甲中用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整；

 


（3）該同學在實驗中測出8組對應的數據（見下表）：

次數

1

2

3

4

5

6

7

8

U/V

0

0．20

0．50

1．00

1．50

2．00

3．00

3．80

I/A

0

0．08

0．13

0．18

0．20

0．24

0．29

0．33

則小燈泡的額定功率為      W，該測量值      （選填“大于”．“小于”或“等

于”）真實值．請在圖乙坐標中，描點作出U—I圖線．由圖象可知，隨著電流的

增大，小燈泡的電阻     （選填“增大”．“減小”或“不變”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（每空2分，共10分）  在描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中，提供的實驗器材有：

       A．小燈泡（額定電壓為3．8V，額定電流約0．3A）

       B．直流電流表A（0~0．6A，內阻約0．5Ω）

       C．直流電壓表V（0~6V，內阻約5 kΩ）

       D．滑動變阻器R1（0~10Ω，2A）

       E．滑動變阻器R2（0~100Ω，0．2A）

       F．電源（6V，內阻不計）

       G．開關S及導線若干．

（1）實驗中滑動變阻器應選用    （選填R1 或R2）；

（2）某同學設計了實驗測量電路，通過改變變阻器的滑片位置，使電表讀數從零開始變化，記錄多組電壓表的讀數U和電流表的讀數I．請在圖甲中用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整；

 


（3）該同學在實驗中測出8組對應的數據（見下表）：

次數

1

2

3

4

5

6

7

8

U/V

0

0．20

0．50

1．00

1．50

2．00

3．00

3．80

I/A

0

0．08

0．13

0．18

0．20

0．24

0．29

0．33

則小燈泡的額定功率為      W，該測量值      （選填“大于”．“小于”或“等

于”）真實值．請在圖乙坐標中，描點作出U—I圖線．由圖象可知，隨著電流的

增大，小燈泡的電阻     （選填“增大”．“減小”或“不變”）．

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