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3.英國特技演員史蒂夫•特魯加里亞曾飛車挑戰(zhàn)世界最大環(huán)形車道.如圖所示,環(huán)形車道豎直放置,直徑達(dá)12m,若汽車在車道上以12m/s恒定的速率運動,演員與汽車的總質(zhì)量為1 000kg,重力加速度g取10m/s2,則(  )
A.汽車在環(huán)形車道上的角速度為1 rad/s
B.汽車通過最高點時對環(huán)形車道的壓力為1.4×104 N
C.若要挑戰(zhàn)成功,汽車不可能以低于12 m/s的恒定速率運動
D.汽車通過最低點時,演員處于超重狀態(tài)

分析 根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系v=ωr求出汽車在環(huán)形車道上的角速度.汽車在最高點,根據(jù)牛頓第二定律求出軌道對汽車的作用力,從而得出汽車對軌道的壓力;抓住最高點壓力為零,根據(jù)牛頓第二定律求出最小速度.根據(jù)加速度的方向確定演員的超、失重狀態(tài).

解答 解:A、由v=ωr得:汽車在環(huán)形車道上的角速度ω=vr=126=2rad/s.故A錯誤.
B、汽車通過最高點時,根據(jù)牛頓第二定律得:N+mg=mv2r,解得:N=mv2r-mg,代入數(shù)據(jù)得:N=1.4×104 N.由牛頓第二定律知,汽車通過最高點時對環(huán)形車道的壓力為1.4×104 N.故B正確.
C、要想通過最高點,臨界情況是軌道對汽車的壓力為零,根據(jù)牛頓第二定律得:mg=v20r,解得:v0=gr=10×6=215m/s≈7.75m/s.即最小速度為7.75m/s,所以汽車能以低于12 m/s的恒定速率運動.故C錯誤.
D、汽車通過最低點時,加速度方向豎直向上,演員處于超重狀態(tài).故D正確.
故選:BD

點評 解決本題的關(guān)鍵知道汽車做圓周運動向心力的來源,結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解,掌握判斷超、失重的方法,關(guān)鍵看加速度的方向.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年湖北省襄陽市高二10月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,用兩個一樣的彈簧秤吊著一根銅棒(與彈簧秤接觸處絕緣),銅棒所在的虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場,棒中通以自左向右的電流.當(dāng)棒平衡時,兩彈簧秤的讀數(shù)都為F1;若將棒中電流反向(強度不變),當(dāng)棒再次平衡時,兩彈簧秤的讀數(shù)都為F2,且F2>F1.根據(jù)上述信息,可以確定( )

A. 磁感應(yīng)強度的方向

B. 磁感應(yīng)強度的大小

C. 銅棒所受安培力的大小

D. 銅棒的重力

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.一定量的氣體在某一過程中,外界對氣體做功8.0×104J,氣體內(nèi)能減小1.2×105J,傳遞熱量為Q,則下列各式正確的是( �。�
A.W=8.0×104J△u=1.2×105J     Q=4×104J
B.W=8.0×104J△u=-1.2×105J    Q=-2×105J
C.W=8.0×104J△u=1.2×105J     Q=2×105J
D.W=-8.0×104J△u=1.2×105J     Q=2×105J

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,一點光源S通過平面鏡MN成像,光源不動,平面鏡以速度V沿OS方向向S運動,則光源的像S′(圖中未畫出來)將會(  )
A.以速率V平行于OS向右運動B.以速率V垂直于OS向下運動
C.以速率2V沿S′S邊向S運動D.以速率V沿S′S連線向S運動

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.質(zhì)量不同而具有相同初動能的兩個物體,從地球表面豎直向上拋出.上升過程中,當(dāng)上升到同一高度時(不計空氣阻力),它們( �。�
A.具有的重力勢能相等B.所具有的機械能相等
C.重力做的功不相等D.所具有的動能相等

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.下面說法中正確的是( �。�
A.受到的合外力為零時,系統(tǒng)機械能守恒
B.系統(tǒng)受到除重力、彈力以外的力做功為零時,系統(tǒng)的機能守恒
C.只有系統(tǒng)內(nèi)部的重力、彈力做功時,系統(tǒng)的機械能守恒
D.除重力、彈力以外的力只要對系統(tǒng)作用,系統(tǒng)的機械能就不守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.一平板小車靜止于光滑水平面上,其右端恰好和一個14光滑圓弧固定軌道AB的底端B等高對接,如圖所示.已知小車質(zhì)量M=3kg,長L=2.1m,圓弧軌道半徑R=0.8m.現(xiàn)將一小滑塊a由軌道頂端A靜止釋放,a滑到低端B后與停在B端的小滑塊b發(fā)生彈性碰撞,a、b可視為質(zhì)點,其質(zhì)量都為m=1kg,小車上表面的動摩擦因數(shù)μ=0.3,求:(取g=10m/s2
(1)滑塊a到達(dá)底端B時的速度大小v0及軌道對a的支持力N的大��;
(2)a、b碰后瞬間的速度大小va、vb
(3)通過計算判斷滑塊b能否滑離小車.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

12.質(zhì)量分別為MA=m,MB=m1,MC=M-m1的三個物體A、B、C依次自左向右靜止在光滑水平面上的同一條直線上,B、C用一根勁度系數(shù)k為的彈簧連接.突然給A一個向右的初速度v,A與B發(fā)生碰撞后粘在一起繼續(xù)沿三者所在直線向前運動并壓縮彈簧.
(i)求碰撞過程中損失的機械能和彈簧的彈性勢能最大值.
(ii)根據(jù)計算結(jié)果分析,一個質(zhì)量為m的物體以一定的初速度跟另一個質(zhì)量為M的靜止的物體怎樣碰撞損失的機械能最大?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.質(zhì)量為m的物體,由靜止開始下落,由于阻力作用,下落的加速度為45g,在物體下落h的過程中,下列說法正確的是(  )
A.物體的重力勢能減少了45mghB.物體的機械能減少了45mgh
C.物體的動能增加了45mghD.物體克服阻力所做的功為45mgh

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同步練習(xí)冊答案
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