【題目】小明同學(xué)根據(jù)上海迪士尼樂園游戲項目“創(chuàng)極速光輪”設(shè)計了如圖所示的軌道。一條帶有豎直圓軌道的長軌道固定在水平面上，底端分別與兩側(cè)的直軌道相切，其中軌道AQ段粗糙、長為L0=6.0m，QNP部分視為光滑，圓軌道半徑R=0.2m，P點右側(cè)軌道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段長度都為L=0.5m。一玩具電動小車，通電以后以P=4W的恒定功率工作，小車通電加速運動一段時間后滑入圓軌道，滑過最高點N，再沿圓軌道滑出。小車的質(zhì)量m=0.4kg，小車在各粗糙段軌道上所受的阻力恒為f=0.5N。（重力加速度g=10m/s2；小車視為質(zhì)點，不計空氣阻力）。

(1)若小車恰能通過N點完成實驗，求進入Q點時速度大�。�

(2)若小車通電時間t=1.4s，求滑過N點時小車對軌道的壓力；

(3)若小車通電時間t≤2.0s，求小車可能停在P點右側(cè)哪幾段軌道上。

【答案】(1)；(2)6N，方向豎直向上；(3)第7段和第20段之間

【解析】

(1)小車恰能過N點，則，Q→N過程根據(jù)動能定理

代入解得

(2)A→N過程

代入解得

在N點時

代入解得

根據(jù)牛頓第三定律可得小汽車對軌道壓力大小6N，方向豎直向上。

(3)設(shè)小汽車恰能過最高點，則

代入解得

此時小汽車將停在

代入解得

因此小車將停在第7段；

當(dāng)通電時間時

代入解得

因此小車將停在第20段；綜上所述，當(dāng)t≤2.0s時，小汽車將停在第7段和第20段之間。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中有同學(xué)各自畫了以下力的圖，圖中F1、F2是用兩把彈簧秤同時拉橡皮筋時各自的拉力，F′是用一把彈簧秤拉橡皮筋時的拉力；畫出了F1、F2、F′的圖示，以表示F1、F2的有向線段為鄰邊畫平行四邊形，以F1、F2交點為起點的對角線用F表示，在以下四幅圖中，只有一幅圖是合理的，這幅圖是______

(2)在做完實驗后，某同學(xué)將其實驗操作過程進行了回顧，并在筆記本上記下如下幾條體會，你認(rèn)為他的體會中正確的是______

A．兩根細繩套必須等長

B．用兩只彈簧測力計拉繩套時，兩測力計的示數(shù)要相同

C．若F1、F2方向不變，而大小各增加1 N，則合力的方向也不變，大小也增加1 N

D．用兩只彈簧測力計拉時合力的圖示F與用一只彈簧測力計拉時圖示F′不完全重合，在誤差允許范圍內(nèi)，可以說明“力的平行四邊形定則”成立

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)兩正對著的相同半圓光滑軌道，相隔一定的距離，虛線沿豎直方向，一小球能在其間運動。今在最低點與最高點各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍赖膲毫�，并通過計算機顯示出來。當(dāng)軌道距離變化時，測得兩點壓力差與距離x的圖像如圖所示。（不計空氣阻力，g取10 m/s2）求：

（1）小球的質(zhì)量；

（2）光滑圓軌道的半徑；

（3）若小球在最低點B的速度為20 m/s，為使小球能沿光滑軌道運動，x的最大值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，P、Q是傳播方向上相距10 m的兩質(zhì)點，波先傳到P，當(dāng)波傳到Q時開始計時，P、Q兩質(zhì)點的振動圖像如圖所示。則（ ）

A.質(zhì)點Q開始振動的方向沿y軸正方向

B.該波從P傳到Q的時間可能為7 s

C.該波的傳播速度可能為2 m/s

D.該波的波長可能為6m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某課外活動小組用蘋果自制了一水果電池組�，F(xiàn)在要測量該電池組的電動勢和內(nèi)阻（電動勢約為2V，內(nèi)阻在1kΩ~2kΩ之間），實驗室現(xiàn)有如下器材各一個：

多用電表：歐姆擋（×1，×10，×100，×1k）

直流電流擋（0~0.5mA，0~1mA，0~10mA，0~100mA）

直流電壓擋（0~0.5V，0~2.5V，0~10V，0~50V，0~250V，0~500V）

電壓表：（0~3V，0~15V）

電流表：（0~0.6A，0~3A）

滑動變阻器：R1（0~10Ω），R2（0~2000Ω）

開關(guān)及導(dǎo)線若干。

(1)甲同學(xué)_____（填“能”或“不能”）用多用電表的歐姆擋直接測出干電池的內(nèi)阻。

(2)該小組同學(xué)先用多用電表直流電壓“0~2.5 V”擋，粗測了電池組的電動勢，指針穩(wěn)定時如圖甲所示，其示數(shù)為________V；為了更精確地測量該電池組的電動勢和內(nèi)阻，采用伏安法測量，選__________測電流（填電表名稱和所選量程）；滑動變阻器應(yīng)選______（填電阻符號）。

(3)在連接滑動變阻器時，試確定導(dǎo)線a應(yīng)接在滑動變阻器的哪個接線柱_____（填“b”或“c”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是(　　)

A.物體的速度在某一時刻等于零，此時物體一定處于平衡狀態(tài)

B.物體相對于另一個物體保持靜止時，該物體一定處于平衡狀態(tài)

C.隨勻速上升的傳送帶一起向上運動的物體處于平衡狀態(tài)

D.豎直彈簧上端固定，下端掛一個重物，平衡后用力F將它拉下一段距離后突然撤去力F， 重物仍然處于平衡狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，套在豎直細桿上的輕環(huán)A由跨過定滑輪的不可伸長的輕繩與重物B相連，施加外力讓A沿桿以速度v勻速上升，從圖中M位置上升至與定滑輪的連線處于水平N位置，已知AO與豎直桿成θ角，則（　　）

A. 剛開始時B的速度為

B. A勻速上升時，重物B也勻速下降

C. 重物B下降過程，繩對B的拉力大于B的重力

D. A運動到位置N時，B的速度最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用雙縫干涉實驗儀測量光的波長

（1）實驗中選用的雙縫間距為d，雙縫到像屏的距離為L，在像屏上得到的干涉圖樣如圖甲所示，分劃板刻線在圖中A、B位置時，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)分別為x1、x2，則入射的單色光波長的計算表達式為______

（2）分劃板刻線在明條紋B處時，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為31.15mm，由此可知該游標(biāo)卡尺的分度是______（選填“10分度”、20分度”、“50分度”）

（3）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是______

A．如果去掉濾光片，在像屏上得到的是明暗相間的白色干涉條

B．如果用激光作為光源，則無需凸透鏡和濾光片，也能在像屏上得到干涉條紋

C．單縫和雙縫必須相互平行，且處于豎直方向的位置，否則無法用測量頭讀數(shù)

D．若雙縫中某一條被遮住，則像屏上不再有條紋

（4）如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖乙所示，條紋間距△x的測量值______實際值（填“大于”、“小于”或“等于”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量m＝2kg的物體在水平面上向右做直線運動，過a點時給物體作用一個水平向左的恒力F并開始計時，選水平向右為速度的正方向，通過速度傳感器測出物體的瞬時速度，所得v－t圖象如圖乙所示。取重力加速度g＝10 m/s2。求：

（1）力F的大小和物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ；

（2）10 s末物體離a點的距離。

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