题目内容
某游乐场开发了一个名为“翻天滚地”的游乐项目。原理图如图所示:一个3/4圆弧形光滑圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A 点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN 是放在水平地面上长为3R、厚度不计的减振垫,左端M正好位于A点.让游客进入一个中空的透明弹性球,人和球的总质量为m,球的直径略小于圆管直径。将球(内装有参与者)从A处管口正上方某处由静止释放后,游客将经历一个“翻天滚地”的刺激过程。不考虑空气阻力。那么以下说法中错误的是![]()
| A.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至少为 |
| B.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至 |
| C.若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则球经过C点时对管的作用力大小为 |
| D.要使球能通过C点落到垫子上,球离A点的最大高度是 |
A
解析试题分析:从A处管口正上方某处由静止释放后,游客所在的透明弹性球在只有重力做功的情况下绕圆弧圆管运动到C点,C点为圆周最高点,由于圆管即可提供指向圆心的弹力也可以提供沿半径向外的弹力,所以只有最高点速度不等于0即可通过,而离开C点后为平抛运动,要落在平台上,竖直方向
,水平方向
,整理得
,选项A错B对。若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,说明
,则在C点受力
,解得
,选项C对。要使球能通过C点落到垫子上,设球离A点高度为h,则根据动能定理
,离开C点后平抛运动,水平位移
,整理得
,选项D对。
考点:曲线运动 功能关系
一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动,周期为T,人和车的总质量为m,轨道半径为R,车经最高点时发动机功率为P0,车对轨道的压力为2mg。设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比,则( )
| A.车经最低点时对轨道的压力为4mg |
| B.车经最低点时发动机功率为2P0 |
| C.车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为 |
| D.车从最低点经半周到最高点的过程中发动机做的功为2mgR |
把皮球从地面以某一初速度竖直上抛,经过一段时间后皮球又落回抛出点,上升最大高度的一半处记为A点。以地面为零势能面。设运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比,则
| A.皮球上升过程中的克服重力做功大于下降过程中重力做功 |
| B.皮球上升过程中重力的冲量大于下降过程中重力的冲量 |
| C.皮球上升过程与下降过程空气阻力的冲量大小相等 |
| D.皮球下降过程中重力势能与动能相等的位置在A点下方 |
将质量为m的小球在距地面高度为h处抛出,抛出时的速度大小为V0,小球落到地面时的速度大小为2V0,若小球受到的空气阻力不能忽略,则对于小球下落的整个过程,下面说法中正确的是
| A.小球克服空气阻力做的功小于 mgh |
| B.重力对小球做的功等于mgh |
| C.合外力对小球做的功小于mV02 |
| D.重力势能的减少量等于动能的增加量 |
如图所示,一个电量为-Q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O点.另一个电量为+q及质量为m的点电荷乙,从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动,到B点的速度最小为v.已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ、AB间距离为L0及静电力常量为k,则 ( )![]()
| A.OB间的距离大于 |
| B.点电荷乙能越过B点向左运动,其电势能仍增多 |
| C.在点电荷甲形成的电场中,AB间电势差 |
| D.从A到B的过程中,电场力对点电荷乙做的功为 |
如图所示,质量为
的物体,由高
处无初速滑下,至水平面上A点静止,不考虑B点处能量转化,若施加平行于路径的外力使物体由A点沿原路径返回C点,则外力至少做功为( )![]()
| A.mgh | B.2mgh | C.3mgh | D.条件不足,无法计算 |
以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为F,则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为( )
| A.0 | B.-Fh | C.Fh | D.-2Fh |