(12分)如圖所示是某游樂場過山車的娛樂裝置原理圖,弧形軌道末端與一個半徑為R的光滑圓軌道平滑連接,兩輛質(zhì)量均為m的相同小車(大小可忽略),中間夾住一輕彈簧后(彈簧與小車未固定)用輕繩將兩車連接起來,兩車從光滑弧形軌道上的某一高度由靜止滑下,當(dāng)兩車剛滑入圓環(huán)最低點(diǎn)時連接兩車的輕繩突然斷開,彈簧將兩車彈開,其中后車剛好停在圓環(huán)最低點(diǎn)處,前車沿圓環(huán)軌道運(yùn)動恰能通過圓弧軌道最高點(diǎn)。求:

   

(1)前車被彈出時的速度;

(2)兩車下滑的高度h;

(3)把兩車彈開過程中彈簧釋放的彈性勢能。

解析:

兩車下滑高度h,由機(jī)械能守恒得

(m+m)gh=(m+m)v2  ①       

兩車在最低點(diǎn)彈開過程,由動量守恒得

(m+m)v0=0+mv1           

設(shè)把兩車彈開過程中彈簧釋放的彈性勢能為EP,由機(jī)械能守恒得

EP+(m+m)v2 m v2   ③ 

前車從圓弧軌道最低點(diǎn)到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)的過程,由機(jī)械能守恒得

mv2 mv2  + mg?2R   ④ 

前車恰能通過圓弧軌道最高點(diǎn),由臨界條件得

mg=             ⑤

解①②③④⑤得 v1  EPmgR   h=R  

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示是某游樂場過山車的娛樂裝置原理圖,弧形軌道末端與一個半徑為R的光滑圓軌道平滑連接,兩輛質(zhì)量均為m的相同小車(大小可忽略),中間夾住一輕彈簧后連接在一起,兩車從光滑弧形軌道上的某一高度由靜止滑下,當(dāng)兩車剛滑入圓環(huán)最低點(diǎn)時連接兩車的掛鉤突然斷開,彈簧將兩車彈開,其中后車剛好停下,前車沿圓環(huán)軌道運(yùn)動恰能越過圓弧軌道最高點(diǎn),求:
(1)前車被彈出時的速度;
(2)前車被彈出的過程中彈簧釋放的彈性勢能;
(3)兩車從靜止下滑到最低點(diǎn)的高度h.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(12分)如圖所示是某游樂場過山車的娛樂裝置原理圖,弧形軌道末端與一個半徑為R的光滑圓軌道平滑連接,兩輛質(zhì)量均為m的相同小車(大小可忽略),中間夾住一輕彈簧后(彈簧與小車未固定)用輕繩將兩車連接起來,兩車從光滑弧形軌道上的某一高度由靜止滑下,當(dāng)兩車剛滑入圓環(huán)最低點(diǎn)時連接兩車的輕繩突然斷開,彈簧將兩車彈開,其中后車剛好停在圓環(huán)最低點(diǎn)處,前車沿圓環(huán)軌道運(yùn)動恰能通過圓弧軌道最高點(diǎn).求:

(1)前車被彈出時的速度.

(2)兩車下滑的高度h

(3)把兩車彈開過程中彈簧釋放的彈性勢能.

 


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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示是某游樂場過山車的娛樂裝置原理圖,弧形軌道末端與一個半徑為R的光滑圓軌道平滑連接,兩輛質(zhì)量均為m的相同小車(大小可忽略),中間夾住一輕彈簧后連接一起,兩車從光滑弧形軌道上的某一高度由靜止滑下,當(dāng)兩車剛滑入圓環(huán)最低點(diǎn)時連接兩車的掛鉤突然斷開,彈簧將兩車彈開,其中后車剛好停在圓環(huán)最低點(diǎn)處,前車沿圓環(huán)軌道運(yùn)動恰能越過圓弧軌道最高點(diǎn).求:

(1)前車被彈出時的速度.

(2)把前車彈出過程中彈簧釋放的彈性勢能.

(3)兩車下滑的高度h.

 

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科目:高中物理 來源:2009-2010學(xué)年正定中學(xué)高一下學(xué)期期末考試物理(理科) 題型:計(jì)算題

如圖所示是某游樂場過山車的娛樂裝置原理圖,弧形軌道末端與一個半徑為R的光滑圓軌道平滑連接,兩輛質(zhì)量均為m的相同小車(大小可忽略),中間夾住一輕彈簧后連接一起,兩車從光滑弧形軌道上的某一高度由靜止滑下,當(dāng)兩車剛滑入圓環(huán)最低點(diǎn)時連接兩車的掛鉤突然斷開,彈簧將兩車彈開,其中后車剛好停在圓環(huán)最低點(diǎn)處,前車沿圓環(huán)軌道運(yùn)動恰能越過圓弧軌道最高點(diǎn).求:

(1)前車被彈出時的速度.
(2)把前車彈出過程中彈簧釋放的彈性勢能.
(3)兩車下滑的高度h.

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