【题目】为了推动全民健身，某电视台开办了健身竞技类闯关节目，此节目不仅考验团队的配合，还需要体力与智慧，其中某一关卡简化后如图所示，水平轨道AC粗糙，与小车的动摩擦因数均为μ=0.2，在C处平滑连接竖直光滑半圆轨道CD，其半径R=2m，EF为水平固定平台.此关卡的规则是选手驾驶小车甲以加速度a0匀加速从A点静止出发，在B点与静止的小车乙发生弹性碰撞，若乙车能通过最高点D落到平台EF上，并且选手驾驶的小车甲不冲出水平轨道，则过关已知，选手与小车甲的总质量m甲=60kg，乙车质量m乙=20kg，AB两点相距4m，BC两点相距5m.整个过程中，甲乙均可当做质点研究，取g=10m/s2。
(1)当a0=3m/s2时，小车甲的牵引力是多少?
(2)为了过关，求甲车匀加速运动的最小加速度amin；
(3)若a0=
m/s2，则碰撞后，乙车相对于水平轨道能达到的最大高度H是多少?
【答案】(1)F=300N；(2)
；(3)
【解析】
(1)由公式
则
(2)乙车若能通过D点，则乙车在D点的最小速度
设甲乙碰撞后，甲的速度为v2，乙的速度为v3，乙车从B点运动到D点的过程中，由动能定理有
得
甲乙发生弹性碰撞，由动量守恒
由机械能守恒
解得
则
甲从A到B匀加速直线运动
则
(3)
小于
，小车不能到达半圆轨道最高点D点，甲以加速度运动，与乙车碰撞后，乙车的速度v3′=10m/s，则
则乙车会运动到圆心以上某处脱离半圆轨道，如图所示，设小车在P点脱离半圆轨道。
在B到P的过程中由动能定理
同时在P点，小车刚要脱离半圆轨道，与轨道之问作用力为0，则向心力
得
此时将速度分解成水平方向的速度跟竖直方向的速度
竖直方向做加速度大小为10m/s2的匀减速运动，则
则
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，质量均为m的圆环P、Q套在倾角为
＝30°的固定直杆上，P、Q分别通过轻绳与质量均为3m的小球A、B相连，P、Q均沿杆向下滑动且分别与A、B保持相对静止，PA绳与杆垂直，QB绳竖直。重力加速度大小为g。下列说法正确的是
A.P不受摩擦力B.P的加速度大小为
g
C.Q受到的摩擦力大小为mgD.Q受到杆的作用力大小为4mg
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，A、B、C是直角三角形的三个顶点，∠A=90，∠B=30。在A、B两点分别放置两个点电荷qA、qB，测得C点的场强EC方向与AB平行。下列说法正确的是（ ）
A.点电荷qA、qB的电性可能都为正
B.点电荷qA、qB的电荷量大小之比是1∶2
C.点电荷qA、qB的电荷量大小之比是1∶4
D.点电荷qA、qB的电荷量大小之比是1∶8
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负试探电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（ ）
A. 电荷从a到b加速度减小 B. b处电势能大
C. b处电势高 D. 电荷在b处速度小
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】以下说法正确的是（ ）
A. 电场线就是电荷在电场中的轨迹线．
B. 由公式
可知电场中某点的电势φ与q成反比
C. 由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大
D. 公式C=Q/U，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，轻质弹簧一端固定在墙壁上的O点，另一端自由伸长到A点，OA之间的水平面光滑。固定曲面在B处与水平面平滑连接。AB之间的距离s=lm。质量m=0.2kg的小物块开始时静置于水平面上的B点，物块与间水平面的动摩擦因数
。现给物块一个水平向左
的初速度，g取
。
⑴求弹簧被压缩到最短时所具有的弹性势能
。
⑵求物块返回B点时的速度大小。
⑶若物块能冲上曲面的最大高度h=0.2m，求木块沿曲面上滑过程所产生的热量。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图，平行板电容器板间电压为U，板间距为d，两板间为匀强电场，让质子流以初速度v0垂直电场射入，沿a轨迹落到下板的中央，现只改变其中一条件，让质子沿b轨迹落到下板边缘，则可以将（ ）
A. 开关S断开
B. 初速度变为
C. 板间电压变为
D. 竖直移动上板，使板间距变为2d
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，能承受最大拉力为10N的细线OA与竖直方向成45°角，能承受最大拉力为5N的细线OB水平，细线OC能承受足够大的拉力，为使OA，OB均不被拉断，OC下端所悬挂物体的最大重力是多少？
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，MN是电场中的一条电场线，一电子从a点运动到b点速度在不断地增大，则下列结论正确的是( )
A. 该电场是匀强电场
B. 该电场线的方向由N指向M
C. 电子在a处的加速度小于在b处的加速度
D. 因为电子从a到b的轨迹跟MN重合，所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com