精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】图是一个设计过山车的试验装置的原理示意图斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接斜面AB和圆形轨道都是光滑的圆形轨道半径为R一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下,小车恰能通过圆形轨道的最高点C已知重力加速度为g

求:(1)A点距水平面的高度h

(2)在B点轨道对小车的支持力的大小

【答案】(1)h = 2.5 R(2)FN = 6 mg

【解析】

试题分析:(1)小车在C点有:mg =

解得:vC =

由A运动到C,根据机械能守恒定律得:mgh = mg×2R+

解得:h = 2.5 R

(2)由A运动到B,根据机械能守恒定律得:mgh=

解得:vB =

小车在B点有:FN-mg =

解得:FN = 6 mg

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】理论和实践证明,开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动,而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用。下列对于开普勒第三定律公式的说法正确的是

A. 公式只适用于轨道是椭圆的运动

B. 式中的K值,对于所有行星(或卫星)都相等

C. 若已知月球与地球之间的距离,根据公式可求出地球与太阳之间的距离

D. 式中的K值,只与中心天体有关,与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为某静电除尘装置的原理图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区.图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹,A、B两点是轨迹与电场线的交点.不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化,则以下说法正确的是

A. A点电势高于B点电势

B. 尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度

C. 尘埃在迁移过程中做匀变速运动

D. 尘埃在迁移过程中电势能一直在增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,xOy平面内,第Ⅲ象限内的虚线OM是电场与磁场的边界OMy轴负方向成45°角。在x<0OM的左侧空间存在着沿x轴负方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/Cy<0OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.10T,不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2.0×103m/s的初速度进入磁场已知微粒的带电荷量为q=5.0×10-18C质量为m=1.0×10-24kg,:

(1)带电微粒第一次经过磁场边界点的位置坐标;

(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间;

(3)带电微粒最终离开电、磁场区域点的位置坐标。(保留两位有效数字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在xoy平面坐标系中,x轴上方存在电场强度E=1000v/m、方向沿y轴负方向的匀强电场;在x轴及与x轴平行的虚线PQ之间存在着磁感应强度为B=2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁场宽度为h.一个质量m=2×10-8kg、带电量q=+1.0×10-5C的粒子从y轴上(00.04)的位置以某一初度v0沿x轴正方向射入匀强电场,不计粒子的重力.

1)若v0=200m/sⅰ求粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向;

(2)若磁场足够宽,求在磁场运动过程中粒子到x轴距离的最大值d.

3)无论初速度v0大小如何,从该位置射入的所有粒子都能经磁场返回电场,求磁场宽度的最小值hm

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】间距为l=0.5m两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成,如图所示,倾斜部分导轨的倾角θ=30°,上端连有阻值R=0.5Ω的定值电阻且倾斜导轨处于大小为B1=0.5T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。水平部分导轨足够长,图示矩形虚线框区域存在大小为B2=1T、方向竖直向上的匀强磁场,磁场区域的宽度d=3m。现将质量m=0.1kg、内阻r=0.5Ω、长l=0.5m的导体棒ab从倾斜导轨上端释放,达到稳定速度v0后进入水平导轨,当恰好穿过B2磁场时速度v=2m/s,已知导体棒穿过B2磁场的过程中速度变化量与在磁场中通过的距离满足(比例系数k未知),运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好,不计摩擦阻力和导轨电阻。求:

1)导体棒ab的速度v0

2)导体棒ab穿过B2磁场过程中通过R的电荷量及导体棒ab产生的焦耳热;

3)若磁场B1大小可以调节,其他条件不变,为了使导体棒ab停留在B2磁场区域,B1需满足什么条件。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,竖直平面内,固定半径为R的光滑圆环,圆心为OO点正上方固定一根竖直的光滑杆。质量为m小球A套在圆环上,上端固定在杆上的轻质弹簧与质量为m的滑块B一起套在杆上,小球A和滑块B之间再用长为2R的轻杆通过铰链分别连接。当小球A位于圆环最高点时,弹簧处于原长;当小球A位于圆环最右端时,装置能够保持静止。若将小球A置于圆环的最高点并给它一个微小扰动(初速度视为0),使小球沿环顺时针滑下,到达圆环最右端时小球A的速度g为重力加速度),不计一切摩擦,AB均可视为质点.下列说法正确的是(

A. 此时滑块B的速度

B. 此过程中弹簧对滑块B所做的功

C. 弹簧劲度系数为

D. 小球A滑到圆环最低点时弹簧弹力的大小为

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图(a所示,绝缘轨道MNPQ位于同一竖直面内,其中MN段水平,PQ段竖直,NP段为光滑的1/4圆弧,圆心为O半径为a,轨道最左端M点处静置一质量为m、电荷量为q(q>0)的物块A,直线NN'右侧有方向水平向右的电场(图中未画出),场强为E= mg/q,在包含圆弧轨道NPONOP区域有方向垂直纸面向外的匀强磁场,在轨道M端在侧有一放在水平光滑桌面上的可发射炮弹的电磁炮模型,其结构图如图(b所示。电磁炮由两条等长的平行光滑导轨ⅠⅡ与电源和开关S串联。电源的电动势为,内阻为r,导轨ⅠⅡ相距为d,电阻忽略不计,炮弹是以质量为2m,电阻为R的不带电导体块CC刚好与ⅠⅡ紧密接触,距离两导轨右端为lC的底面与轨道MN在同一水平面上,整个电磁炮处于均匀磁场中,磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为,重力加速度为g,不考虑C在导轨内运动时的电磁感应现象,AC可视为质点,并设A所带电荷一直未变。

(1)求导体块C在与A碰撞前的速度大小;

(2)AC在极短的时间发生碰撞,碰撞过程没有机械能损失,碰撞后A恰好能沿绝缘轨道到达P点,且AC与绝缘轨道之间滑动摩擦系数相等,求C停下时与M点的距离。

(3)在(2问的情况下,要求A在运动过程不离开轨道,求ONOP区域内磁感应强度B需满足的条件。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,水平导轨间距为L=0.5m,导轨电阻忽略不计;导体棒ab的质量m=l kg,电阻R0=0.9Ω,与导轨接触良好;电源电动势E=10V,内阻r=0.1Ω,电阻R=4Ω;外加匀强磁场的磁感应强度B=5T,方向垂直于ab,与导轨平面成α=53°角;ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),定滑轮摩擦不计,线对ab的拉力为水平方向,重力加速度g=10m/s2ab处于静止状态.(已知sin53°=0.8cos53°=0.6).求:

1ab受到的安培力大小和方向.

2)重物重力G的取值范围.

查看答案和解析>>

同步练习册答案