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【題目】為了測試“過山車”運行過程中的安全性能，生產廠家對空載時的過山車進行了以下試驗：讓車在P＝35kW的恒定功率牽引下，從A點由靜止開始沿水平軌道做加速直線運動，經20s到O點時關閉發動機讓其沖上半徑R＝10m的圓形軌道，沿內側滑行，通過最高點C時的速度恰好是車不脫離軌道的臨界速度，最后在右側的水平軌道滑行至B點停止，設車的總質量m＝2t，車在左右水平軌道上所受阻力均是車重的0.1倍，在圓形軌道上所受阻力不計，計算時過山車可看作質點，g取10m/s2．在這次試車中：

（1）車在O點時對軌道壓力多大？

（2）A、O之間的距離s為多大？

【答案】（1）1.2×105N （2）100m

【解析】（1）設過山車在最高點C的速度vc
由
則有vc=
代入數據，解得：vc=10m/s
由O到C點機械能守恒，以O點為零勢能，則有： mv02＝mg2R+mvc2
代入數據，解得：v0=10m/s
設在O點軌道對車支持力N，則有：
則N=mg+m
代入數據，解得：N=1.2×105N
根據牛頓第三定律，車對軌道壓力為1.2×105N．
（2）對A到O點過程中，運用動能定理，可得：PtkmgS1＝mv02

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關于物體的重心，下列說法中正確的是(　　)

A. 重心就是物體上最重的一點

B. 形狀規則的物體的重心，一定在它的幾何中心

C. 重心是物體所受重力的作用點，故重心一定在物體上

D. 用細軟線將物體懸掛起來，靜止時重心一定在懸線所在直線上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關于運動和力，下列說法正確的是（　　）

A. 物體的加速度越大，其速度越大

B. 物體受到的合外力越大，其速度越大

C. 物體受到的合外力越大，其加速度越大

D. 物體在合外力作用下做減速直線運動，當合外力逐漸增大時，物體的速度減小更快

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下情景中的人或物可看成質點的是（ ）

A. 研究某同學騎自行車從金水灣二期到沙雅二中的時間

B. 乒乓球比賽中，運動員發出的旋轉球

C. 研究物理老師在黑板寫字時的動作

D. 研究某同學廣播操動作是否標準

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在《驗證機械能守恒定律》的實驗中，下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：

A．按照圖示的裝置安裝器件

B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上

C．用天平測出重錘的質量

D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶

E．測量紙帶上某些點間的距離

F．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能

其中沒有必要進行的步驟是___________，操作不當的步驟是___________．

（2）在驗證機械能守恒定律的實驗中，已知打點計時器所用電源的周期為T，查得當地重力加速度為g，測出所用重物的質量為m，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，把第一個點記作O，另選連續的4個點A、B、C、D作為測量點，經測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為x1、x2、x3、x4，根據以上數據，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量為___________，動能的增加量為___________。（要求寫出表達式）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行光滑導軌間距為d傾斜放置,其傾角為θ,下端接一阻值為R的電阻,導軌電阻不計,一質量為m，電阻為r的金屬棒并用細線通過輕質定滑輪與質量為M的重物相連。垂直于導軌平面有一勻強磁場,磁感應強度為B，整個裝置從靜止開始釋放,當金屬棒軌向上運動距離L時速度達到最大。不計空氣阻力，斜面和磁場區域足夠大，重力加速度為g。求：

⑴金屬棒從開始運動到達到最大速度的過程中，通過金屬棒橫截面的電量。

⑵金屬棒的最大速度；

⑶金屬棒從開始運動到達到最大速度的過程中，回路中產生的焦耳熱；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質量為m的帶電小球在a點水平射入豎直向上的勻強電場中，運動軌跡如圖所示，則正確的說法是(　　)

A. 小球帶負電

B. 小球在b點的加速度大于在a點的加速度

C. 小球的電勢能減小

D. 在相等的時間間隔內重力做的功相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在場強大小為E的勻強電場中，一根不可伸長的絕緣細線一端栓一個質量為m、電荷量為q的帶負電的小球，另一端固定在O點；把小球拉到使細線水平的位置A，然后將小球由靜止釋放，小球沿弧線運動到細線與水平成θ=60°的位置B時速度為零．以下說法正確的是（ ）

A. 小球重力與電場力的關系是Eq=mg

B. 小球重力與電場力的關系是Eq=mg

C. 球在B點時，細線拉力為T=mg

D. 球在B點時，細線拉力為T=mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，有下列器材供選擇：帶有定滑輪的長木板、小車，細線，鉤碼，電火花打點計時器、紙帶若干、220V交流電源、缺少的一種器材是：____________

(2)利用打點計時器探究小車的速度隨時間變化的規律。如圖給出了該次實驗中,0、1、2、3、4、5、6都為計數點, 相鄰兩個記數點之間還有四個點未畫。測得:s1=1.40cm,s2=1.90cm,s3=2.40cm,s4=2.90cm,s5=3.40cm,s6=3.90cm。

已知打點計時器電源頻率為50 Hz，則紙帶上打相鄰兩記數點的時間間隔為______s．在計數點3所代表的時刻,紙帶運動的瞬時速度為v3=___m/s,物體的加速度a=___m/s2。(保留三位有效數字)

(3) “測定勻變速直線運動的加速度”部分實驗步驟如下：

A．測量完畢，關閉電源，取出紙帶

B．接通電源，待打點計時器工作穩定后放開小車

C．將小車�？吭诖螯c計時器附近，小車尾部與紙帶相連

D．把打點計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔

上述實驗步驟的正確順序是：_________________ (用字母填寫)

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