【題目】如圖為過(guò)山車(chē)的簡(jiǎn)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(diǎn)處接一個(gè)半徑為r的豎直光滑圓軌道，滑塊從圓軌道滑下后進(jìn)入一段長(zhǎng)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�，F(xiàn)將質(zhì)量為m的滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，求∶

(1)若R=3r，求滑塊第一次到達(dá)豎直圓軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；

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

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)對(duì)滑塊，從A到C的過(guò)程，由機(jī)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(diǎn)，從B到D的過(guò)程，由動(dòng)能定理可得：

可得

若滑塊恰好不會(huì)從E點(diǎn)沖出軌道，從B到E的過(guò)程，由動(dòng)能定理可得：

可得

綜上所述，需滿足的條件為

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】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(qiáng)磁場(chǎng)；在第二象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿軸負(fù)方向。原點(diǎn)處有一粒子源，可在平面內(nèi)向軸右側(cè)各個(gè)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(zhǎng)的薄板，薄板上有粒子轟擊的區(qū)域的長(zhǎng)度為。已知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為，不考慮粒子間的相互作用，不計(jì)粒子的重力。

(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；

(2)在薄板上處開(kāi)一個(gè)小孔，粒子源發(fā)射的部分粒子穿過(guò)小孔進(jìn)入左側(cè)電場(chǎng)區(qū)域，求粒子經(jīng)過(guò)軸負(fù)半軸的最遠(yuǎn)點(diǎn)的橫坐標(biāo)；

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

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科目：高中物理 來(lái)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(qiáng)電場(chǎng)。長(zhǎng)度為l的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，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(diǎn)），初始時(shí)小球靜止在電場(chǎng)中的a點(diǎn)，此時(shí)細(xì)繩拉力為2mg，g為重力加速度。若小球在a點(diǎn)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(yùn)動(dòng)，則（ ）

A.電場(chǎng)強(qiáng)度為，方向豎直向上

B.a、O兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uao=

C.初速度va=

D.小球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示氫原子光譜中，給出了可見(jiàn)光區(qū)四條譜線對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，玻爾的氫原子能級(jí)圖如圖乙所示。已知普朗克常量J·s�？梢�(jiàn)光光子的能量范圍約為1. 61eV～3. 11eV，則（　�。�

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

B.譜線對(duì)應(yīng)的光子能量約為10. 2eV

C.譜線對(duì)應(yīng)的光子是氫原子從n=6躍遷到n=2能級(jí)時(shí)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(jiàn)光

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是________。

A.利用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)中，小球的質(zhì)量不需要測(cè)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(guò)圓盤(pán)形成的衍射現(xiàn)象

D.用標(biāo)準(zhǔn)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(cè)周?chē)矬w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(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，絕熱的氣缸被一個(gè)絕熱的活塞分成左右兩部分，活塞質(zhì)量不計(jì)，活塞用銷(xiāo)釘鎖住，活塞與氣缸之間沒(méi)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(xiāo)釘，抽去活塞，讓氣體向右邊的真空做絕熱自由膨脹，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.氣體在向真空膨脹的過(guò)程中對(duì)外做功，氣體內(nèi)能減少

B.氣體在向真空膨脹的過(guò)程中不對(duì)外做功，分子平均動(dòng)能不變

C.氣體在向真空膨脹的過(guò)程中，系統(tǒng)的熵不可能增加

D.若無(wú)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(lái)源： 題型：

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

A. 小球的帶電荷量q=6×10－5 C

B. 小球動(dòng)能的最小值為1J

C. 小球在運(yùn)動(dòng)至圓周軌跡上的最高點(diǎn)時(shí)有機(jī)械能的最小值

D. 小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的電勢(shì)能和機(jī)械能之和保持不變，且為4J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的電路可以測(cè)量多個(gè)物理量．實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：

兩個(gè)相同的待測(cè)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(jì)G，兩個(gè)開(kāi)關(guān)S1、S2．

主要實(shí)驗(yàn)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(kāi)關(guān)S1和S2，再反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2，使電流計(jì)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(jì)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(wèn)題：

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

（2）利用步驟①中的測(cè)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(cè)量數(shù)據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì)E為______V，內(nèi)阻r為_____Ω．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平盤(pán)上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的兩個(gè)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(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同，當(dāng)盤(pán)轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.此時(shí)繩子張力

B.此時(shí)圓盤(pán)的角速度

C.此時(shí)A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外

D.此時(shí)燒斷繩子，A仍相對(duì)盤(pán)靜止，B將做離心運(yùn)動(dòng)

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同步練習(xí)冊(cè)答案