【題目】如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內(nèi)，其彎曲部分是由兩個(gè)半徑均為R=0.8m的半圓平滑對(duì)接而成（圓的半徑遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)徑），軌道底端D點(diǎn)與粗糙的水平地面相切．現(xiàn)有一輛質(zhì)量為m=0.5kg的玩具小車以恒定的功率從E點(diǎn)靜止開始行駛，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t=1.5s之后，出現(xiàn)了故障，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)關(guān)閉，小車在水平地面繼續(xù)運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入“S”形軌道，從軌道的最高點(diǎn)A飛出后，恰好垂直撞在固定斜面B上的C點(diǎn)，C點(diǎn)與下半圓的圓心等高．已知小車與地面之間的阻力恒為重力的0.25倍，空氣阻力忽略不計(jì)，ED之間的距離為x0=2m，斜面的傾角為，g取10m/s2．求：

(1)小車到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小；

(2)在A點(diǎn)小車對(duì)軌道的壓力；

(3)小車的恒定功率是多少。

【答案】(1)8m/s；(2)5N，方向豎直向上；(3)15W

【解析】

（1）把C點(diǎn)的速度分解為水平vA和豎直的vy，有：

解得

（2）從A到C由機(jī)械能守恒

小車在A點(diǎn)的速度大小

因?yàn)?/span>>，對(duì)外軌有壓力，軌道對(duì)小車的作用力向下

解得

FN=mg=5N

根據(jù)作用力與反作用力，小車對(duì)軌道的壓力

F′N=mg

方向豎直向上

（3）從D到A的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，則

小車從E到D的過(guò)程中

解得

帶入數(shù)據(jù)解得

P=15W

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在X星球表面宇航員做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，受到的彈力為F，速度大小為v，其F－v2圖象如圖乙所示，已知X星球的半徑為R0，引力常量為G，不考慮星球自轉(zhuǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.X星球表面的重力加速度g＝b

B.X星球的密度ρ＝

C.X星球的質(zhì)量M＝

D.環(huán)繞X星球的軌道離星球表面高度為R0的衛(wèi)星周期T＝4π

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系內(nèi)，一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)；在恒力F和重力的作用下，從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開始沿直線OA斜向下運(yùn)動(dòng)，直線OA與y軸負(fù)方向成角（）。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則以下說(shuō)法正確的時(shí)（　�。�

A.當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能守恒

B.當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能守恒

C.當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能可能減小也可能增大

D.當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能可能減小也可能增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】建筑工人常常徒手向上拋磚塊，當(dāng)磚塊上升到最高點(diǎn)時(shí)被樓上的師傅接住。 在一次拋磚的過(guò)程中，磚塊運(yùn)動(dòng)3s到達(dá)最高點(diǎn)，將磚塊的運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)，磚塊通過(guò)第2s內(nèi)位移的后用時(shí)為t1，通過(guò)第1s內(nèi)位移的前用時(shí)為t2，則滿足（ ）

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有a、b、c三點(diǎn)，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿電場(chǎng)線方向，bc和電場(chǎng)線方向成60°角，一個(gè)電荷量為q=4×10-8C的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)靜電力做功為W1=1.2×10-7J，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E；

（2）電荷從b移到c，靜電力做功W2；

（3）a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uac。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c、d為某一電場(chǎng)中的四個(gè)等勢(shì)面，已知相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等，一個(gè)帶正電粒子在只受電場(chǎng)力作用下，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中先后經(jīng)過(guò)M點(diǎn)和N點(diǎn)，則

A. 電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功B. 四個(gè)等勢(shì)面電勢(shì)關(guān)系為φa＞φb＞φc＞φd

C. 粒子在M點(diǎn)的加速度比N點(diǎn)大D. 該粒子在N點(diǎn)的動(dòng)能較大，電勢(shì)能較小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在第一象限內(nèi)，存在垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ，第二象限內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第三、四象限內(nèi)存在垂直于平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ。一質(zhì)量為，電荷量為的粒子，從軸上點(diǎn)以某一初速度垂直于軸進(jìn)入第四象限，在平面內(nèi)，以原點(diǎn)為圓心做半徑為的圓周運(yùn)動(dòng)；隨后進(jìn)入電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)至軸上的點(diǎn)，沿與軸正方向成角離開電場(chǎng)；在磁場(chǎng)Ⅰ中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，再次垂直于軸進(jìn)入第四象限。不計(jì)粒子重力。求：

（1）帶電粒子從點(diǎn)進(jìn)入第四象限時(shí)初速度的大小；

（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；

（3）磁場(chǎng)Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲是某同學(xué)“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置．其步驟如圖：

A．易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用輕繩通過(guò)滑輪連接在小車上，小車連接紙帶。合理調(diào)整木板傾角，讓小車沿木板勻速下滑。

B．取下輕繩和易拉罐，測(cè)出易拉罐和細(xì)沙的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M。

C．取下細(xì)繩和易拉罐，換一條紙帶，讓小車由靜止釋放，打出的紙帶如圖乙（中間部分未畫出），O為打下的第一點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f，重力加速度為g。

（1）步驟A中小車所受的合外力為_________，步驟C中小車所受的合外力為_________；

（2）為驗(yàn)證從O→C過(guò)程中小車合外力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系，測(cè)出BD間的距離為，OC間距離為，則C點(diǎn)的速度為_________，O→C過(guò)程中小車合外力做功為_________，需要驗(yàn)證的關(guān)系式為______________（用所測(cè)物理量的符號(hào)表示）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示是某同學(xué)探究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體質(zhì)量、向心力、軌道半徑及線速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)力傳感器測(cè)量向心力F，速度傳感器測(cè)量圓柱體的線速度v，該同學(xué)通過(guò)保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑不變，來(lái)探究向心力F與線速度v的關(guān)系：

(1)該同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)方法為________。

A.等效替代法 B.控制變量法 C.理想化模型法

(2)改變線速度v，多次測(cè)量，該同學(xué)測(cè)出了五組F、v數(shù)據(jù)，如表所示：

①作出圖線如圖乙所示；

②若圓柱體運(yùn)動(dòng)半徑，由作出的的圖線可得圓柱體的質(zhì)量________kg。結(jié)果保留兩位有效數(shù)字

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