圖為某游樂場內(nèi)水上滑梯軌道示意圖，整個軌道在同一豎直平面內(nèi)，表面粗糙的AB段與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點水平相切。點A距水面的高度為H，圓弧軌道BC的半徑為R，圓心O恰在水面。一質(zhì)量為m的游客（視為質(zhì)點）可從軌道AB的任意位置滑下，不計空氣阻力。

（1）若游客從A點由靜止開始滑下，到B點時沿切線方向滑離軌道落在水面D點，OD=2R，求游客滑到的速度vB大小及運動過程軌道摩擦力對其所做的功Wf；

（2）若游客從AB段某處滑下，恰好停在B點，有因為受到微小擾動，繼續(xù)沿圓弧軌道滑到P點后滑離軌道，求P點離水面的高度h。（提示：在圓周運動過程中任一點，質(zhì)點所受的向心力與其速率的關系為）

 

（1） （2）

【解析】

試題分析：（1）游客從B點做平拋運動，有：，

代入解得：

從A到B，根據(jù)動能定理，有

解得：

（2）設OP與OB間夾角為θ，游客在P點時的速度為，受支持力為N，從B到P由機械能守恒可得：

過P點時，根據(jù)向心力公式，有：，N=0，

解得：

考點：本題考查平拋運動、圓周運動、動能定理

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：2013-2014學年四川省高三高考壓軸理科綜合物理試卷（解析版） 題型：計算題

（15分）我國已于2012年11月完成艦載機阻攔著艦（見圖）試驗!與岸基飛機著陸時可減速平飛不同，艦載機著艦時，一旦飛機尾鉤未能掛住阻攔索，則必須快速拉升逃逸。假設航母靜止，“殲–15”著艦速度為30 m/s，鉤住阻攔索后能勻減速滑行45 m停下，若沒有鉤住阻攔索，必須加速到50 m/s才能安全飛離航母，航母甲板上用于戰(zhàn)機加速的長度僅有200m.

(1)求“殲–15”在鉤住阻攔索后的減速過程中的加速度大小及滑行時間.

(2)若沒有鉤住阻攔索，戰(zhàn)機要安全飛離航母，則“殲–15”在甲板上做勻加速運動的加速度至少多大?

 

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科目：高中物理 來源：2014年內(nèi)蒙古呼倫貝爾市高考模擬統(tǒng)一考試（二）理綜物理試卷（解析版） 題型：實驗題

對某導電元件(圓柱狀)進行研究，圖甲是說明書中給出的伏安特性曲線。

(1) 用多用電表的歐姆擋試測元件在常溫下的電阻，把選擇開關調(diào)到“×10”歐姆檔，測量操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉的角度過大，應換為 歐姆檔。

(2) 可由UI圖線得到各狀態(tài)下元件的電阻值R，為了進一步研究該材料電阻率，需要測量元件的長度和截面直徑。如圖乙所示，用螺旋測微器測得的直徑讀數(shù)為 mm。

(3) 實驗室中提供以下器材:

A. 電壓表V(量程為0—3V,內(nèi)阻約5kΩ)

B. 電流表A(量程為0—0.6 A,內(nèi)阻約0.1Ω)

C. 滑動變阻器R1(0—10Ω,額定電流1.5A)

D. 滑動變阻器R2(0—1000Ω,額定電流0.5A)

E. 直流電源E(電動勢3V,內(nèi)阻為1Ω)

F. 開關S一個、導線若干

設計一個電路，驗證該元件的伏安特性曲線是否和說明書中所給的一致，則滑動變阻器應選擇 (填序號)；試在圖丙方框中畫出實驗電路圖。

（4）把該導電元件直接連在此直流電源上，該導電元件消耗的電功率為 W。（結果保留兩位有效數(shù)字）

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試（重慶卷解析版） 題型：填空題

為了研究人們用繩索跨山谷過程中繩索拉力的變化規(guī)律，同學們設計了如圖所示的實驗裝置，他們將不可伸長輕繩的兩端通過測力計（不及質(zhì)量及長度）固定在相距為D的兩立柱上，固定點分別為P和Q，P低于Q，繩長為（）。他們首先在繩上距離P點10cm處（標記為C）系上質(zhì)量為的重物（不滑動），由測力計讀出繩PC、QC的拉力大小和，隨后改變重物懸掛點的位置，每次將P到C點的距離增加10cm，并讀出測力計的示數(shù)，最后得到、與繩長之間的關系曲線如圖所示，由實驗可知：

（1）曲線II中拉力最大時，C與P點的距離為______cm，該曲線為_______（選填：或）的曲線.

（2）在重物從P移動到Q的整個過程中受到最大拉力的是______（選填：P或Q）點所在的立柱。

（3）在曲線I、II相交處，可讀出繩的拉力= N，它與、、和重力加速度的關系為= 。

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試（福建卷解析版） 題型：選擇題

一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進入太空預定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離。已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1，后部分的箭體質(zhì)量為m2，分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率v1為 。（填選項前的字母）

A.v0-v2 B.v0+v2 C. D.

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試（福建卷解析版） 題型：選擇題

在均勻介質(zhì)中，一列沿x軸正向傳播的橫波，其波源O在第一個周期內(nèi)的振動圖象，如右圖所示，則該波在第一個周期末的波形圖是（ ）

 

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試（浙江卷解析版） 題型：計算題

（16分）如圖所示，裝甲車在水平地面上以速度v0=20m/s沿直線前進，車上機槍的槍管水平，距地面高為h=1.8m。在車正前方豎直一塊高為兩米的長方形靶，其底邊與地面接觸。槍口與靶距離為L時，機槍手正對靶射出第一發(fā)子彈，子彈相對于槍口的初速度為v=800m/s。在子彈射出的同時，裝甲車開始勻減速運動，行進s=90m后停下。裝甲車停下后，機槍手以相同方式射出第二發(fā)子彈。（不計空氣阻力，子彈看成質(zhì)點，重力加速度g=10m/s2）

（1）求裝甲車勻減速運動時的加速度大��；

（2）當L=410m時，求第一發(fā)子彈的彈孔離地的高度，并計算靶上兩個彈孔之間的距離；

（3）若靶上只有一個彈孔，求L的范圍。

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試（新課標Ⅱ解析版） 題型：計算題

2012年10月，奧地利極限運動員菲利克斯·鮑姆加特納乘氣球升至約39km的高空后跳下，經(jīng)過4分20秒到達距地面約1.5km高度處，打開降落傘并成功落地，打破了跳傘運動的多項世界紀錄，取重力加速度的大小g=10m/s2.

（1）忽略空氣阻力，求該運動員從靜止開始下落到1.5km高度處所需要的時間及其在此處速度的大小

（2）實際上物體在空氣中運動時會受到空氣阻力，高速運動受阻力大小可近似表示為f=kv2，其中v為速率，k為阻力系數(shù)，其數(shù)值與物體的形狀，橫截面積及空氣密度有關，已知該運動員在某段時間內(nèi)高速下落的v—t圖象如圖所示，著陸過程中，運動員和所攜裝備的總質(zhì)量m=100kg，試估算該運動員在達到最大速度時所受阻力的阻力系數(shù)（結果保留1位有效數(shù)字）。

 

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試（山東卷解析版） 題型：

如圖，光滑水平直軌道上兩滑塊A、B用橡皮筋連接，A的質(zhì)量為m，，開始時橡皮筋松弛，B靜止，給A向左的初速度，一段時間后，B與A同向運動發(fā)生碰撞并粘在一起，碰撞后的共同速度是碰撞前瞬間A的速度的兩倍，也是碰撞前瞬間B的速度的一半。求：

（i）B的質(zhì)量；

（ii）碰撞過程中A、B系統(tǒng)機械能的損失。

 

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