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2.(07·廣東理科基礎(chǔ)·8)游客乘坐過山車,在圓弧軌道最低點(diǎn)處獲得的向心加速度達(dá)到20 m/s²,g取10 m/s²,那么

在此位置座椅對游客的作用力相當(dāng)于游客重力的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

A.1倍　　　　　　　　 B.2 倍　　　　　　　　　 C.3倍　　　　　　　　　 D.4倍　

答案　　 C

解析　以游客為研究對象,游客受重力mg和支持力F_N,由牛頓第二定律得：F_N-mg=ma,所以F_N=mg+ma=3mg.

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1.(07·廣東理科基礎(chǔ)·6)質(zhì)點(diǎn)從同一高度水平拋出,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是　　　　　　　　(　　 )

A.質(zhì)量越大,水平位移越大　　　　　　　　　　　　　 B.初速度越大,落地時(shí)豎直方向速度越大　

C.初速度越大,空中運(yùn)動時(shí)間越長　　　　　　　　　　 D.初速度越大,落地速度越大　

答案　 D

解析　水平拋出的物體,在水平方向做勻速直線運(yùn)動,在豎直方向做自由落體運(yùn)動,其運(yùn)動規(guī)律與質(zhì)量無關(guān),由v_y²=2gh,可知, 　,落地豎直速度只與高度h有關(guān)；由知, ,落地時(shí)間也由高度決定；落地速度,?故只有D項(xiàng)正確.　

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19.(08·廣東·17)有一種叫“飛椅”的游樂項(xiàng)目,示意圖如圖所示,長為L的鋼繩一端系著座椅,另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣.轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動.當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時(shí),鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi),與豎直方向的夾角為θ.不計(jì)鋼繩的重力,求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度ω與夾角θ的關(guān)系.

答案　　 ω=

解析　由向心力公式F =mω²r得

mgtanθ=mω²(r+Lsinθ),則ω=

三年高考·集訓(xùn)(2005-2007)

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18.(08·山東理綜·24)某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的玩具軌道,其中“2008”四個等高數(shù)字用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成,固定在豎直平面內(nèi),(所有數(shù)字均由圓或半圓組成,圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多),底端與水平地面相切,彈射裝置將一個小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以v₀=5 m/s的水平初速度由a點(diǎn)彈出,從b點(diǎn)進(jìn)入軌道,依次經(jīng)過“8002”后從p點(diǎn)水平拋出,小物體與地面ab段間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,不計(jì)其它機(jī)械能損失.已知ab段長L=1.5 m,數(shù)字“0”的半徑R =0.2 m,小物體質(zhì)量m =0.01 kg,g=10 m/s².求:

(1)　小物體從p點(diǎn)拋出后的水平射程.

(2)　小物體經(jīng)過數(shù)字“0”的最高點(diǎn)時(shí)管道對小物體作用力的大小方向.

答案　 (1)0.8 m　 (2)0.3 N　　方向豎直向下

解析　 (1)由a到b點(diǎn)的過程中,根據(jù)牛頓第二定律可得

加速度a=μg　　由

物體由b至p的過程,機(jī)械能守恒

小物體自p點(diǎn)做平拋運(yùn)動,時(shí)間設(shè)為t,水平射程為s

則有2R=　　　 s =v_p·t

解以上各式,代入數(shù)據(jù)可知s =0.8 m

(2)設(shè)在數(shù)字“0”的最高時(shí)管道對小物體的作用力大小為F,取豎直向下為正方向

F + mg =

代入數(shù)據(jù)解得　 F =0.3 N　　方向豎直向下

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17.(08·廣東理科基礎(chǔ)·7)汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等,以相等速度率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動,甲車在乙車的外側(cè).兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為F_f_甲和F_f_乙,以下說法正確的是　　　　　　　　　　　　(　 )

　 A. F_f_甲小于F_f_乙　　　　　　　　　　　　　　B. F_f_甲等于F_f_乙　　　　　

C. F_f_甲大于F_f_乙　　　　　　　　　　　　　　 D. F_f_甲和F_f_乙大小均與汽車速率無關(guān)

　　答案　 A

　　解析　由于摩擦力提供汽車做勻速圓周運(yùn)動的向心力,由F_f =,得在速率一定的情況下,半徑越大,向心力越小,即F_f_甲<F_f_乙,同一半徑下速率大向心力大.

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16.(08·寧夏理綜·30)圖示為某一皮帶傳動裝置.主動輪的半徑為r₁,從轉(zhuǎn)動的半徑

為r₂.已知主動輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速為n,轉(zhuǎn)動過程中皮帶不打滑,下列說法正確的

是 (　 )

A.從動輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動　?　　　　　　　　

　B.從動輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動　

C.從動輪的轉(zhuǎn)速為?　　　　　　　　　

　D.從動輪的轉(zhuǎn)速為

答案　　 BC

解析　因?yàn)槠Р淮蚧?兩輪緣上各點(diǎn)的線速度等大,各點(diǎn)做圓周運(yùn)動的速度方向?yàn)榍芯€方向,則皮帶上的M、

N點(diǎn)均沿MN方向運(yùn)動,從動輪沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動,B對A錯.　

根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系式：v=rω,ω=2πn　

所以n∶n₂=r₂∶r₁,n₂=,C對D錯.

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15.(09·廣東物理·17)(20分)(1)為了清理堵塞河道的冰凌，空軍實(shí)施了投彈爆破，飛機(jī)在河道上空高H處以速度v₀水平勻速飛行，投擲下炸彈并擊中目標(biāo)。求炸彈剛脫離飛機(jī)到擊中目標(biāo)所飛行的水平距離及擊中目標(biāo)時(shí)的速度大小。(不計(jì)空氣阻力)

(2)如圖17所示，一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心OO′轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁A點(diǎn)的高度為筒高的一半。內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊。求

①當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動時(shí)，物塊靜止在筒壁A點(diǎn)受到的摩擦力和支持力的大小；

②當(dāng)物塊在A點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動，且其受到的摩擦力為零時(shí)，筒轉(zhuǎn)動的角速度。

解析：⑴炸彈作平拋運(yùn)動，設(shè)炸彈脫離飛機(jī)到擊中目標(biāo)所飛行的水平距　　　離為x,

聯(lián)立以上各式解得

設(shè)擊中目標(biāo)時(shí)的豎直速度大小為v_y，擊中目標(biāo)時(shí)的速度大小為v

聯(lián)立以上各式解得

⑵①當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動時(shí)，物塊靜止在筒壁A點(diǎn)時(shí)受到的重力、摩擦力和支持力三力作用而平衡，由平衡條件得　摩擦力的大小

　　　　　　　支持力的大小

②當(dāng)物塊在A點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動，且其所受到的摩擦力為零時(shí)，物塊在筒壁A點(diǎn)時(shí)受到的重力和支持力作用，它們的合力提供向心力，設(shè)筒轉(zhuǎn)動的角速度為有

　由幾何關(guān)系得　

聯(lián)立以上各式解得

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14.(09·浙江·24)(18分)某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽。比賽路徑如圖所示，賽車從起點(diǎn)A出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動L后，由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運(yùn)動到C點(diǎn)，并能越過壕溝。已知賽車質(zhì)量m=0.1kg，通電后以額定功率P=1.5w工作，進(jìn)入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N，隨后在運(yùn)動中受到的阻力均可不記。圖中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=1.50m。問：要使賽車完成比賽，電動機(jī)至少工作多長時(shí)間？(取g=10　　 )

答案：2.53s

解析：本題考查平拋、圓周運(yùn)動和功能關(guān)系。

設(shè)賽車越過壕溝需要的最小速度為v₁，由平拋運(yùn)動的規(guī)律

解得　　　　　　　　　

設(shè)賽車恰好越過圓軌道，對應(yīng)圓軌道最高點(diǎn)的速度為v₂，最低點(diǎn)的速度為v₃，由牛頓第二定律及機(jī)械能守恒定律

解得　　　　　　　　　　 m/s

通過分析比較，賽車要完成比賽，在進(jìn)入圓軌道前的速度最小應(yīng)該是

　　　　　　　　　　　　　 m/s

設(shè)電動機(jī)工作時(shí)間至少為t，根據(jù)功能原理

由此可得　　　　　　　　　 t=2.53s

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13.(09·安徽·24)(20分)過山車是游樂場中常見的設(shè)施。下圖是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個圓形軌道組成，B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點(diǎn)，B、C間距與C、D間距相等，半徑、。一個質(zhì)量為kg的小球(視為質(zhì)點(diǎn))，從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以的初速度沿軌道向右運(yùn)動，A、B間距m。小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)，圓形軌道是光滑的。假設(shè)水平軌道足夠長，圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取，計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字。試求