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过山车是一种惊险的游乐工具,其运动轨道可视为如图所示的物理模型。已知轨道最高点A...

过山车是一种惊险的游乐工具,其运动轨道可视为如图所示的物理模型。已知轨道最高点A离地面高为20m,圆环轨道半径为5m,过山车质量为50kg, g=10m/s2,求:

(1)若不计一切阻力,该车从A点静止释放后,经过最低点B时的速度为多大?

(2)当过山车经过圆形轨道最高点C时,轨道对车的作用力为多大?

(3)若考虑阻力的影响,当过山车经过C点时对轨道恰好无压力,则在过山车从A点运动至C点的过程中,克服阻力做的功为多大?

 

(1) (2) (3)3750J 【解析】 (1)由mgh=mv2 可知=20m/s; (2)A到C的过程中,由机械能守恒可知:mg(h−2r)=, 解得, 在C点时由:F+mg= 解答F=1500N. (3)A到C的过程中,由动能定理可知:mg(h−2r)−W= (1) 又因为山车经过C点时对轨道恰好无压力,所以:mg= (2) 由(1)(2)可知:W=mg(h−2r)−=3750J, 答:(1)经过最低点B时的速度为20m/s. (2)当过山车经过圆形轨道最高点C时,轨道对车的作用力为1500N. (3)过山车从A点运动至C点的过程中,克服阻力做的功为3750J.
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考点分析:
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一个滑雪的人,质量,以的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角,在的时间内滑下的路程,求:

(1)对滑雪人进行受力分析;

(2)滑雪人的加速度;

(3)滑雪人受到的阻力(g=10m/s2

 

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如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置.

(1)关于本实验,下列说法中正确的是________

A. 必须用秒表测出重物下落的时间

B. 打点计时器应连接直流电源

C. 验证时,必须测量重物的质量或重力

D. 选择质量较大、体积较小的重物,可以减小实验误差

(2)若已知打点计时器的电源频率为50 Hz,当地的重力加速度g9.80 m/s2,重物的质量为0.2 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,打O点时,重物的速度为零,ABC为另外三个连续点.根据图中的数据可知,重物由O点运动到B点的过程中,重力势能减少量ΔEp________J(计算结果保留三位有效数字)

(3)由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到的阻力较大,这样会导致实验结果mgh________(选填“<”“>”) mv2.

 

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如图所示总长为L、通有电流I的导线垂直磁场方向置于宽度为x、磁感应强度为B的匀强磁场中则导线所受安培力大小为(  )

A. BIL

B. BIx

C. BI(L-x)

D. BI(L+x)

 

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四个小磁针,分别放置在通电螺线管的附近和内部,如图所示。其中哪一个小磁针的指向是正确的

A.  B.  C.  D.

 

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下列图中,能正确表示直线电流的方向与其产生的磁场方向间关系的是

A. B. C. D.

 

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