游客
题文

在游乐园坐过山车是一项惊险、刺激的游戏.据《新安晚报》报道,2007年12月31日下午3时许,安徽芜湖方特欢乐世界游乐园的过山车因大风发生故障突然停止,16名游客悬空10多分钟后被安全解救,事故幸未造成人员伤亡.游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示.斜槽轨道AB、EF与半径R="0.4" m的竖直圆轨道(圆心为O)相连,AB、EF分别与圆O相切于B、E点,C为轨道的最低点,斜轨AB倾角为37°.质量m="0.1" kg的小球从A点由静止释放,先后经B、C、D、E到F点落入小框.(整个装置的轨道光滑,取g="10" m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
 
(1)小球在光滑斜轨AB上运动的过程中加速度的大小;
(2)要使小球在运动的全过程中不脱离轨道,A点距离最低点的竖直高度h至少多高?

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
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如图,间距为l的光滑平行金属导轨,水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,导轨左端接有阻值为R的定值电阻,一质量为m的金属杆放在导轨上。金属杆在水平外力作用下以速度 v 0 向右做匀速直线运动,此时金属杆内自由电子沿杆定向移动的速率为 u 0 。设金属杆内做定向移动的自由电子总量保持不变,金属杆始终与导轨垂直且接触良好,除了电阻R以外不计其它电阻。

(1)求金属杆中的电流和水平外力的功率;

(2)某时刻撤去外力,经过一段时间,自由电子沿金属杆定向移动的速率变为 u 0 2 ,求:

(i)这段时间内电阻R上产生的焦耳热;

(ii)这段时间内一直在金属杆内的自由电子沿杆定向移动的距离。

如图,一长木板在光滑的水平面上以速度 v 0 向右做匀速直线运动,将一小滑块无初速地轻放在木板最右端。已知滑块和木板的质量分别为m和2m,它们之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g

(1)滑块相对木板静止时,求它们的共同速度大小;

(2)某时刻木板速度是滑块的2倍,求此时滑块到木板最右端的距离;

(3)若滑块轻放在木板最右端的同时,给木板施加一水平向右的外力,使得木板保持匀速直线运动,直到滑块相对木板静止,求此过程中滑块的运动时间以及外力所做的功。

一列沿x轴正方向传播的简谐横波,其波源的平衡位置在坐标原点,波源在 0 ~ 4 s 内的振动图像如图(a)所示,已知波的传播速度为 0 . 5 m / s

(1)求这列横波的波长;

(2)求波源在4s内通过的路程;

(3)在图(b)中画出 t = 4 s 时刻的波形图。

如图,两水平面(虚线)之间的距离为 H ,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方的A点将质量为 m 、电荷量分别为 q q q > 0 的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域,并从该区域的下边界离开。已知N离开电场时的速度方向竖直向下;M在电场中做直线运动,刚离开电场时的动能为 N 刚离开电场时动能的1.5倍。不计空气阻力,重力加速度大小为 g。求

(1)M与N在电场中沿水平方向的位移之比;

(2)A点距电场上边界的高度;

(3)该电场的电场强度大小。

为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离 s 0 s 1 s 1 < s 0 处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示。训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度 v 0 击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为 v 1 。重力加速度大小为 g 。求

(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;

(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。

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