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【题目】一过山车在半径为的轨道内运动,过山车的质量为,过山车里面人的质量为,运动过程中相对静止。

1)当过山车以多大的速度经过最高点时,人对座椅的压力大小刚好等于人的重力?此时过山车对轨道的压力为多少?

2)当过山车以的速度经过最低点时,人对座椅的压力为多少?

【答案】1 ;(2

【解析】

(1)在最髙点,人的重力和座椅对人的压力的合力提供向心力,则

解得

将过山车和人视为一个整体,向心力由整体的重力和轨道的支持力的合力提供,设此时轨道对整体的支持力为,则

解得

根据牛顿第三定律可知,过山车对轨道的压力大小为,方向竖直向上。

(2)在最低点时,设座椅对人的支持力为,则

代入数据得

根据牛顿第三定律可知,人对座椅压力大小为,方向竖直向下。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,一定质量的理想气体,由a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c。设气体在状态b和状态c的温度分别为TbTc,在过程abac中吸收的热量分别为QabQac。则

A. TbTcQabQac B. TbTcQabQac

C. Tb=TcQabQac D. Tb=TcQabQac

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【题目】如图所示,圆形区域直径MN上方存在垂直于纸面向外的匀强磁场,下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小相同。现有两个比荷相同的带电粒子ab,分别以v1v2的速度沿图示方向垂直磁场方向从M点入射,最终都从N点离开磁场,则(

A.粒子ab可能带异种电荷

B.粒子ab一定带同种电荷

C.v1:v2可能为2:1

D.v1:v2只能为1:1

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【题目】在半径为R的圆形区域内,存在垂直圆面的匀强磁场。圆边上的P处有一粒子源,沿垂直于磁场的各个方向,向磁场区发射速率均为v0的同种粒子。现测得:当磁感应强度为B1时,粒子均从由P点开始弧长为的圆周范围内射出磁场;当磁感应强度为B2时,粒子则都从由P点开始弧长为的圆周范围内射出磁场。不计粒子的重力,则(  )

A.前后两次粒子运动的轨迹半径比为

B.前后两次粒子运动的轨迹半径比为

C.前后两次磁感应强度的大小之比为

D.前后两次磁感应强度的大小之比为

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【题目】如图所示,河水由西向东流,河宽为800 m,河中各点的水流速度大小为v,各点到较近河岸的距离为xvx的关系为vx(m/s)(x的单位为m),让小船船头垂直河岸由南向北渡河,小船划水速度大小恒为v4 m/s,则下列说法中正确的是 (   )

A. 小船渡河的轨迹为直线

B. 小船在河水中的最大速度是5 m/s

C. 小船在距南岸200 m处的速度小于在距北岸200 m处的速度

D. 小船渡河的时间是160 s

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【题目】为模拟空气净化过程,有人设计了如图所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶,圆桶的高和直径相等.第一种除尘方式是:在圆桶顶面和底面间加上电压U,沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场,尘粒的运动方向如图甲所示;第二种除尘方式是:在圆桶轴线处放一直导线,在导线与桶壁间加上的电压也等于U,形成沿半径方向的辐向电场,尘粒的运动方向如图乙所示.已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比,即fkv(k为一定值),假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同,初速度和重力均可忽略不计,不考虑尘粒之间的相互作用,则在这两种方式中( )

A. 尘粒都做直线运动 B. 尘粒受到的电场力大小相等

C. 电场对单个尘粒做功的最大值相等 D. 在乙容器中,尘粒做类平抛运动

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【题目】如图所示,矩形区域以对角线abcd为边界分为上、下两个区域,对角线上方区域存在竖直向下的匀强电场,对角线下方区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、带电量为+q的粒子以速度a点沿边界ab进入电场,恰好从对角线ac的中点O进入磁场,并恰好未从边界cd射出。已知ab边长为2Lbc边长为,粒子重力不计,求:

(1)电场强度E的大小;

(2)磁感应强度B的大小。

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【题目】12根彼此绝缘的长直导线并排成长为l的直导线带abP1P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图所示,Pl到导线带左端的距离等于P2到导线带右端的距离,所有长直导线中均通有大小相等、方向垂直纸面向外的恒定电流,ab上所有直导线产生的磁场在P1处的磁感应强度大小为B1,在P2处的磁感应强度大小为B2,若仅将右边6根直导线移走,则P2处的磁感应强度大小为(

A.B.C.D.

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【题目】某兴趣小组为了研究不同摆角下摆球摆至最低点的速度与摆角的关系,设计了一个实验,所用装置和实验方案如图1所示。其中在悬点O正下方P处有水平放置的炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断。巳知悬线长为L,MN为水平地面,悬点到地面的距离OO'=h(h>L),重力加速度为g。

(1)电热丝放在悬点正下方的理由是:_________________________

(2)图1中将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到地面的C点,测得O'C=s,则小球做平抛运动的初速度v0_______(用s、h、L、g表示);

(3)若h-L=5m,重力加速度g10m/s2,在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角,小球落点与O'点的水平距离s将随之改变,经多次实验并记录数据后,以s2为纵坐标、cos为横坐标,得到如图2所示图象。则当=60°时,s______m;通过图象可推知小球在B点的速度大小与应满足的关系式为vB______

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