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    游乐场的过山车如图（a）所示，工作时，牵引机先把载人小车拉上高高的倾斜轨道顶端，然后让小车自由下滑，通过竖直圆形轨道．坐在车内的人将体验超重、失重、倒置及快速运动等感觉．现将这种情形简化成如图（b）所示模型，A点表示倾斜轨道顶端，C点和B点分别表示竖直圆形轨道的最高点和最低点，A点与B点高度差为h=30m，C点与B点高度差为d=20m，不计轨道摩擦，重力加速度g=10m/s2．求乘坐过山车时人颈椎承受的最大压力是头部重力的多少倍？
     
    设人的头部质量为m，颈椎承受的最大压力为Fm，人到达竖直圆形轨道的最低点B时，颈椎受到的压力最大．
    设到达B点时的速度为υB，根据机械能守恒定律有：mgh=
    1
    2
    mυB2…①；
    取头部为研究对象，根据牛顿第二定律和向心加速度公式有：
    Fm-mg=m
    v 2B
    R
    …②；
    R=0.5d=10m …③
    解①②③得：Fm=7mg …④
    答：乘坐过山车时人颈椎承受的最大压力是头部重力的7倍．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    下列物体在所述运动过程中，机械能守恒的是（　　）
    A．石头水平抛出后的运动过程（不计空气阻力）
    B．子弹射穿木块的运动过程
    C．雨滴在空中匀速降落过程
    D．滑块沿斜面匀速下滑过程

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    下列运动的物体中，机械能不守恒的是（不计空气阻力）（　　）
    A．做平抛运动的物体
    B．被匀速吊起的集装箱
    C．光滑曲面上自由运动的物体
    D．做竖直上抛运动的物体

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，一个质量为m，均匀的细链条长为L，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使
    L
    2
    长部分垂在桌面下，（桌面高度大于链条长度，取桌面为零势能面），则链条的重力势能为（　　）
    A．0B．-
    1
    2
    mgL    		C．-
    1
    4
    mgL    		D．-
    1
    8
    mgL

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，水平固定一根长直不光滑杆，在杆上p点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在p点的右边，杆上套有小球A，用一条不可伸长的柔软轻绳跨过滑轮，把小球A和小球B连接．将小球B拉离竖直位置，由静止上释放，则在两小球运动的过程中（　　）
    A．两小球组成的系统机械能守恒
    B．两小球组成的系统损失的机械能等于A球克服摩擦力做的功
    C．轻绳对A球做的功等A球机械能的增加量
    D．重力对B球做的功等于B球动能的增加量

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    如图D、E、F、G为地面上水平间距相等的四点，三个质量相同的小球A、B、C分别在E、F、G的正上方不同高度处，以相同的水平初速度向左抛出，最后均落到D点．若不计空气阻力，则可判断A、B、C三个小球（　　）
    A．初始离地面的高度之比为1：2：3
    B．落地时重力的瞬时功率之比为1：2：3
    C．落地时三个小球的速度大小之比为1：2：3
    D．从抛出到落地过程中，动能的变化量之比为1：4：9

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    以下各种运动中，物体机械能不守恒的是（　　）
    A．物体沿粗糙斜面匀速下滑
    B．物体沿光滑的圆弧曲面上滑
    C．物体沿光滑斜面下滑
    D．物体做平抛运动

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    质量为m的小物块，从高H的桌面处以初速度为v0水平抛出，以桌面为参考平面，则当物块离地面高为h处的机械能是（　　）
    A．mgH+
    1
    2
    mv02    		B．mgh+
    1
    2
    mv02
    C．mg（H-h）+
    1
    2
    mv02    		D．
    1
    2
    mv02

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示是一种特殊的游戏装置，CD是一段位于竖直平面内的轨道，CD间的高度为h1=3m，末端D处的切线方向水平，一个小孩坐着滑车从轨道的顶点C处静止下滑，滑到D端后水平飞出，落到水面上的B点时速度大小是10m/s．已知水面与D点的高度差为h2=4m．不计空气阻力，问：
    （1）整个运动过程机械能量否守恒，请定量说明；
    （2）小孩滑到D端时速度的大小．

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