【題目】小雨觀察到游樂(lè)場(chǎng)的過(guò)山車可以底朝上在圓形軌道上運(yùn)動(dòng),游客卻不會(huì)掉下來(lái),他想探索其中的奧秘,做了以下兩個(gè)探究:

)探究一:如圖甲所示,小球由點(diǎn)沿光滑軌道自由運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),小球到達(dá)點(diǎn)的速度與高度和小球質(zhì)量的關(guān)系,數(shù)據(jù)如表一.

表一

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

則小球到達(dá)B點(diǎn)的速度v_________有關(guān),且v2=k1______。

)探究二:如圖乙所示,小球以一定速度從點(diǎn)沿光滑的豎直圓形軌道運(yùn)動(dòng),恰好通過(guò)最高點(diǎn),小球在點(diǎn)的速度與軌道半徑的關(guān)系,數(shù)據(jù)如表二.

由小球在點(diǎn)的速度與軌道半徑的關(guān)系式為__________

表二:

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

)如圖丙所示,將甲、乙兩軌道組合后,小球從點(diǎn)沿光滑軌道自由運(yùn)動(dòng),若,要使小球經(jīng)過(guò)點(diǎn)后能恰好通過(guò)點(diǎn),則__________

【答案】高度h h v2=50m/s2×r 1m

【解析】

1)表格一:由1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,質(zhì)量相同時(shí),下滑的高度越高到達(dá)B點(diǎn)速度的平方越大,且小球下落高度的倍數(shù)和到達(dá)B點(diǎn)速度平方的倍數(shù)相等,即小球到達(dá)B點(diǎn)的速度v的平方與高度h成正比;由2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,小球下滑的高度相同時(shí),質(zhì)量不同的小球到達(dá)B點(diǎn)速度的平方相等,則小球到達(dá)B點(diǎn)的速度與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān),綜上可知,小球到達(dá)B點(diǎn)的速度v與高度h有關(guān),且v2=k1h

2)表格二:由三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,軌道半徑的變化數(shù)據(jù)和v2的變化倍數(shù)相等,則小球在B點(diǎn)的速度v2與軌道半徑r成正比,設(shè)為v2=kr,把v2=7.5m2/s2、r=0.15m代入可得,k=50m/s2,小球在B點(diǎn)的速度v與軌道半徑r的關(guān)系式為v2=50m/s2×r;

3)由表格一數(shù)據(jù)可知,當(dāng)v2=4.0m2/s2時(shí)h=0.2m,則k1=v2/h=(4.0m2/s2)/0.2m=20m/s2,小球從A點(diǎn)沿光滑軌道自由運(yùn)動(dòng),恰好通過(guò)C點(diǎn)時(shí),由v2=50m/s2×r可得,B點(diǎn)的速度平方:v2B=50m/s2×r=50m/s2×0.4m=20m2/s2,

v2=k1h可得,小球下落的高度: hB=v2B/k1=(20m2/s2)/(20m/s2)=1m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】閱讀短文,回答問(wèn)題.

在我國(guó)隨著人民生活水平的提高,汽車開(kāi)始進(jìn)入普通百姓家庭.小明同學(xué)家買(mǎi)了一輛嶄新的汽車(如圖),部分相關(guān)參數(shù)配置如下表所示.

數(shù)

車身質(zhì)量

1200kg

油箱容積

50L

理論油耗

6L/100km

全車長(zhǎng)度

4269mm

車身寬度

1686mm

車身高度

1492mm

(1)經(jīng)過(guò)加油站時(shí),小明聞到汽油味,這是由于_________.加油站規(guī)定工作人員在上班時(shí)間不能穿化纖布料做的衣服,這是因?yàn)榛w布料容易發(fā)生摩擦_________,存在火災(zāi)隱患.

(2)2017年3月,發(fā)改委對(duì)汽油價(jià)格進(jìn)行了微小調(diào)整.和大多數(shù)物質(zhì)一樣,汽油也有熱脹冷縮的性質(zhì),隨著氣溫的上升,汽油密度會(huì)_________(“變大”或“變小”),受此因素影響,在每噸汽油價(jià)格不變的情況下,每升汽油的價(jià)格應(yīng)_________(“上調(diào)”或“下調(diào)”).

(3)如果他家的汽車正常行駛100km(汽油的密度為0.7g/cm3).則查閱上表中的參數(shù)可知,理論情況下該車行駛100km所消耗的汽油的質(zhì)量是_________kg.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在一次礦業(yè)開(kāi)采中,施工人員挖掘到一金屬塊,為鑒定其為何種物質(zhì),人們用天平測(cè)得其質(zhì)量為0.29kg,用排水法測(cè)得其體積是15cm3,這種金屬的密度是____kg/m3,可以初步判斷這種物質(zhì)可能是____。若將此物送到月球上,它的質(zhì)量是____kg。(ρ金=19.3×103kg/m3,ρ銅=8.9×103kg/m3,ρ鐵=7.9×103kg/m3

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,15L的圓柱形塑料桶裝滿水,在桶的頂部安裝一個(gè)直流電動(dòng)抽水器(輸出功率5W,工作電壓5V),抽水器工作時(shí),5s內(nèi)能抽出150mL的水。抽水器的工作電流為_______A.要將這桶水全部抽出,需要_______s;抽水器需消耗電能_______J;需克服水的重力做功_______J.(g10N/kg)

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】小華家距離變壓器2km,在變壓器與小華家之間的兩條輸電線,每條輸電線每千米的電阻為0.5Ω,即0.5Ω/km,變壓器加在輸電線兩端的電壓是220V.在某一時(shí)間段,整個(gè)線路只有小華家一臺(tái)額定電壓220V、額定功率2420W的電熱水器工作。不考慮溫度變化對(duì)電熱水器電阻的影響。求:

(1)輸電線中電流的大小

(2)熱水器的實(shí)際電功率

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)首艘國(guó)產(chǎn)航母的長(zhǎng)度315m,寬度75m,吃水約10.5m,2018513日離港海試。航母靜止在海面上時(shí)所受海水的浮力_______(選填大于”“小于等于)重力,其水下部分距海面深9m處承受海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)為_______Pa.(ρ海水=1.03×103kg/m3,g10N/kg)

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中,已知待測(cè)小燈泡的額定電壓為3.8V,額定電功率估計(jì)在0.9W左右?晒┻x擇的電流表有:A1(量程0﹣0.3A),A2(量程0﹣3A)。

(1)連接電路時(shí),應(yīng)選用的電流表是_______(選填“A1“A2”)。

(2)圖甲是某小組連接的實(shí)物電路圖。圖中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)谶@根導(dǎo)線上打“×”,并在圖中改正。____

(3)改正錯(cuò)誤后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器畫(huà)片,當(dāng)電壓表示數(shù)為0.3V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)小燈泡的電功率是_______W。

(4)不用電流表,另增加兩只開(kāi)關(guān)和一個(gè)阻值為12Ω的定值電阻R0,該小組設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖,測(cè)量小燈泡的額定功率。正確連接電路后,斷開(kāi)S3,閉合S1、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,讓電壓表示數(shù)為3.8V;然后只斷開(kāi)S2,再閉合S3,讀出電壓表示數(shù)為6.5V.則測(cè)得小燈泡的額定功率是_______W。

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖。彈簧開(kāi)始處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài),現(xiàn)用10N的推力F推著木板B向右作勻速直線運(yùn)動(dòng),最終將彈簧壓縮至最短(木板B始終未接觸墻壁、地面與木板B的下表面光滑、B的速度始終大于A的速度)。在此過(guò)程中木板B受到摩擦力的方向向____(選

),木塊A受摩擦力的大小為____N.木塊A在水平方向上受到的合力方向____發(fā)生改變(選填可能不可能”)。

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲,電源電壓恒定,R0為定值電阻,電阻R的阻值隨環(huán)境溫度變化而改變.改變環(huán)境溫度,定值電阻R0兩端的電壓U0隨溫度t變化的關(guān)系如圖乙所示.則下列描述R兩端的電壓U、電路消耗的總功率P隨溫度t變化的關(guān)系圖線中,可能正確的是( )

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案