高二物理解答题中等难度题
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型,最低点B处的入、出口靠近但相互错开,C是半径为R的圆形轨道的最高点,BD部分水平,末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接,传送带以恒定速度v逆时针转动,现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放,滑块能通过C点后再经D点滑上传送带,则( )
A.固定位置A到B点的竖直高度可能为
B.滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关
C.滑块不可能重新回到出发点A处
D.传送带速度v越大,滑块与传送带摩擦产生的热量越多
高二物理选择题困难题查看答案及解析
某游乐场过山车模型简化为如图所示,光滑的过山车轨道位于竖直平面内,该轨道由一段斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R,可视为质点的过山车从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。
(1)若要求过山车能通过圆形轨道最高点,则过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度至少要多少?
(2)考虑到游客的安全,要求全过程游客受到的支持力不超过自身重力的7倍,过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度h不得超过多少?
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示是某公园中的一项游乐设施,半径为R=2.5m、r=1.5m的两圆形轨道甲和乙安装在同一竖直平面内,两轨道之间由一条水平轨道CD相连,现让可视为质点的质量为10kg的无动力小滑车从A点由静止释放,刚好可以滑过甲轨道后经过CD段又滑上乙轨道后离开两圆形轨道,然后从水平轨道飞入水池内,水面离水平轨道的高度h=5m,所有轨道均光滑,g=10m/s2.
(1)求小滑车到甲轨道最高点时的速度v.
(2)求小滑车到乙轨道最高点时对乙轨道的压力.
(3)若在水池中MN范围放上安全气垫(气垫厚度不计),水面上的B点在水平轨道边缘正下方,且BM=10m,BN=15m;要使小滑车能通过圆形轨道并安全到达气垫上,则小滑车起始点A距水平轨道的高度该如何设计?
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示是某公园中的一项游乐设施,半径为R=2.5m、r=1.5m的两圆形轨道甲和乙安装在同一竖直平面内,两轨道之间由一条水平轨道CD相连,现让可视为质点的质量为10kg的无动力小滑车从A点由静止释放,刚好可以滑过甲轨道后经过CD段又滑上乙轨道后离开两圆形轨道,然后从水平轨道飞入水池内,水面离水平轨道的高度h=5m,所有轨道均光滑,g=10m/s2.
(1)求小球到甲轨道最高点时的速度v.
(2)求小球到乙轨道最高点时对乙轨道的压力.
(3)若在水池中MN范围放上安全气垫(气垫厚度不计),水面上的B点在水平轨道边缘正下方,且BM=10m,BN=15m;要使小滑车能通过圆形轨道并安全到达气垫上,则小滑车起始点A距水平轨道的高度该如何设计?
高二物理计算题困难题查看答案及解析
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某兴趣小组做了一个电场中的过山车小实验。如图所示的绝缘轨道ABCDF处在竖直向下的匀强电场中,其中倾斜轨道AB和竖直的圆形轨道光滑,水平轨道BCF粗糙,C为圆形轨道的最低点,BC段长为L。现有一个质量为m、带电量为-q的小球,从距水平面BC高h=5.4L处的P点由静止下滑,小球恰能通过竖直圆形轨道的最高点D而作圆周运动。已知小球与水平轨道BCF间的动摩擦因素为μ=0.4,空间所加的电场强度为。请问:
1.圆形轨道半径R的大小为多少?
2.为使小球不滑出CF,那么水平轨道CF的长度至少为多少?
3.现改变h高度,为使小球最终停在B点,请问小球释放点高度h要满足什么要求?
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游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客却不会掉下来(如图1).我们把这种情况抽象为图2的模型:弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接,使小球从弧形轨道上端无初速滚下,小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动,其中M、N分别为圆轨道的最低点和最高点.实验发现,只要h大于一定值,小球就可以顺利通过圆轨道的最高点.如果已知圆轨道的半径为R=5.0m小球质量为m=1.0kg(不考虑摩擦等阻力)则:
A. 小球恰过最高点时重力提供向心力
B. 要使小球恰过最高点,h为12.5m
C. h小于12.5m时小球一定脱轨运动
D. 要使小球不脱离轨道运动h必须大于12.5m
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为图乙的模型:弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接,将质量为m的小球从弧形轨道上A点由静止释放,小球进入半径为R的圆轨道下端后沿圆轨道运动。已知小球运动到竖直圆轨道最高点时对轨道的压力等于小球的重力。不考虑摩擦阻力和空气阻力。重力加速度为g。求:
(1)小球运动到竖直圆轨道最高点时的动能大小Ek;
(2)A点离地面的高度h。
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如图是过山车的部分模型图.模型图中光滑圆形轨道的半径R=8.0m,该光滑圆形轨道固定在倾角为α=37°斜轨道面上的Q点,圆形轨道的最高点A与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接.现使小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜面向下运动,已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ=,不计空气阻力,取g=10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8.若小车恰好能通过圆形轨道的最高点A处,问:
(1)小车在A点的速度为多大?
(2)小车在圆形轨道的最低点B时对轨道的压力为重力的多少倍?
(3)小车在P点的初速度为多大?
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