(12分) 滑板運動是一項陸地上的“沖浪運動”,滑板運動員可在不同的滑坡上滑行,做出各種動作給人以美的享受。如圖甲所示,abcdef為同一豎直平面上依次平滑連接的滑行軌道,其中ab段水平,H=3m,bc段和cd段均為斜直軌道,傾角θ=37º,de段是一半徑R=2.5m的四分之一圓弧軌道,O點為圓心,其正上方的d點為圓弧的最高點,滑板及運動員總質(zhì)量m=60kg,運動員滑經(jīng)d點時軌道對滑板支持力用Nd表示,忽略摩擦阻力和空氣阻力,取g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8。除下述問(2)中運動員做緩沖動作以外,均可把滑板及運動員視為質(zhì)點。

(1)運動員從bc段緊靠b處無初速滑下,求Nd的大;
(2)運動員改為從b點以υ0=4m/s的速度水平滑出,落在bc上時通過短暫的緩沖動作使他只保留沿斜面方向的速度繼續(xù)滑行,則他是否會從d點滑離軌道?請通過計算得出結(jié)論。
(1) 360N   (2) 不會

試題分析:
(1)從開始滑下至d點,有機械能守恒定律得
Mg(H-R)=mv2/2
Mg-Nd=mv2/R
解得Nd=mg(3-2H/R)=360N
(2)當以從b點水平滑出時,運動員做平拋運動落在Q點,如圖所示。設(shè)bQ=s1,則


由④⑤得
 ⑦
在Q點緩沖后

  ⑨
運動員恰好從d點滑離軌道應滿足:   ⑩
由⑨⑩代入數(shù)據(jù)解得:  即
可見滑板運動員不會從圓弧最高點d滑離軌道。
練習冊系列答案
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一輛正沿平直路面行駛的車廂內(nèi),一個面向車前進方向站立的人對車廂壁施加水平推力F,在車前進s的過程中,下列說法正確的是:
A.當車勻速前進時,人對車做的總功為正功
B.當車加速前進時,人對車做的總功為負功
C.當車減速前進時,人對車做的總功為負功
D.不管車如何運動,人對車做的總功都為零

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如圖所示,在水平地面上有一傾角為θ的斜面體B處于靜止狀態(tài),其斜面上放有與之保持相對靜止的物體A,F(xiàn)對斜面體B施加向左的水平推力,使物體A和斜面體B一起向左做加速運動,加速度從零開始逐漸增加,直到A和B開始發(fā)生相對運動,關(guān)于這個運動過程中A所受斜面的支持力N,以及摩擦力f的大小變化情況,下列說法中正確的是

A.A所受合外力的方向始終是沿水平方向
B.N、f的合力與水平面間的夾角越來越小
C.N、f的合力一定越來越大
D.A對B的作用力越來越小

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如圖所示,飛行員的質(zhì)量為m=60kg,重力加速度為g=10m/s2,他駕駛飛機在豎直平面內(nèi)做翻筋斗的圓周運動,當飛機飛到最高點時速度為,飛行員對機座的壓力恰好為零,則軌道半徑R=      m,若飛機飛到最低點時速度為,飛行員對機座的壓力N=        N。

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如圖所示,豎直桿AB上的P點用細線懸掛著一個小鉛球,球的半徑相對線長可忽略不計,已知線長為L=1.25m。當AB桿繞自身以ω=4rad/s轉(zhuǎn)動時,小球在細線的帶動下在水平面上做圓錐擺運動。

求:細線與桿AB間的夾角θ的大小。(g=10m/s2

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如圖所示,一輛汽車以V0=15m/s的速率通過一座拱橋的橋頂時,汽車對橋面的壓力等于車重的一半。取g =10m/s2,求:

(1)這座拱橋的半徑R;
(2)若要使汽車過橋頂時對橋面恰無壓力,則汽車過橋頂時的速度V的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

光滑絕緣水平面AB上有C、D、E三點.CD長L1=10cm,DE長L2=2cm,EB長L3=9cm。另有一半徑R=0.1m的光滑半圓形絕緣導軌PM與水平面相連并相切于P點,不計BP連接處能量損失,F(xiàn)將兩個帶電量為-4Q和+Q的物體(可視作點電荷)固定在C、D兩點,如圖所示。將另一帶電量為+q,質(zhì)量m=1´104kg的金屬小球(也可視作點電荷)從E點靜止釋放,當小球進入P點時,將C、D兩物體接地,則

(1)小球在水平面AB運動過程中最大加速度和最大速度對應的位置
(2)若小球過圓弧的最高點后恰能擊中放在C處的物體,則小球在最高點時的速度為多少?對軌道的壓力為多大?
(3)若不改變小球的質(zhì)量而改變小球的電量q,發(fā)現(xiàn)小球落地點到B點的水平距離s與小球的電量q,符合下圖的關(guān)系,則圖中與豎直軸的相交的縱截距應為多大?

(4)你還能通過圖像求出什么物理量,其大小為多少?

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電梯內(nèi)的地板上豎直放置一根輕質(zhì)彈簧,彈簧上方有一質(zhì)量為m的物體.當電梯靜止時彈簧被壓縮了x;當電梯運動時彈簧又被壓縮了x,試判斷電梯運動的可能情況是
A.以大小為2g的加速度加速上升
B.以大小為2g的加速度減速上升
C.以大小為g的加速度加速上升
D.以大小為g的加速度減速下降

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如圖所示,x軸與水平傳送帶重合,坐標原點O在傳送帶的左端,傳送帶長L=8m,傳送帶右端Q點和豎直光滑圓軌道的圓心在同一豎直線上,皮帶勻速運動的速度v0=5m/s。一質(zhì)量m=1kg的小物塊輕輕放在傳送帶上xP=2m的P點,小物塊隨傳送帶運動到Q點后恰好能沖上光滑圓弧軌道的最高點N點。小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)N點的縱坐標;
(2)從P點到Q點,小物塊在傳送帶上運動系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量;
(3)若將小物塊輕放在傳送帶上的某些位置,小物塊均能沿光滑圓弧軌道運動(小物塊始終在圓弧軌道運動不脫軌)到達縱坐標yM=0.25m的M點,求這些位置的橫坐標范圍。

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