“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示裝置演示，光滑斜槽軌道AD與半徑為R＝0.1m的豎直圓軌道(圓心為O)相連，AD與圓O相切于D點，B為軌道的最低點，∠DOB＝37°.質(zhì)量為m＝0.1kg的小球從距D點L＝1.3m處由靜止開始下滑，然后沖上光滑的圓形軌道(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．求：
(1)小球在光滑斜槽軌道上運動的加速度的大�。�
(2)小球通過B點時對軌道的壓力的大��；
(3)試分析小球能否通過豎直圓軌道的最高點C，并說明理由．
解：(1)在光滑斜槽上由牛頓第二定律得：
mgsin37°＝ma.
故a＝gsin37°＝6m/s2
(2)小球由A至B，機械能守恒，
則mg(Lsin37°＋hDB)＝
hDB＝R(1－cos37°)
又小球在B點，由牛頓第二定律得：
FNB＝mg＋＝17N
由牛頓第三定律得：小球過B點時對軌道的壓力大小為17N.
(3)小球要過最高點，需要的最小速度為v0
則mg＝即v0＝＝1m/s
又小球從A到C機械能守恒，
所以mg[Lsin37°－R(1＋cos37°)]＝mv
解之vC＝m/s>1m/s
故小球能過最高點C.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示．斜槽軌道AB，EF與半徑為R=0.1m的豎直圓軌道（圓心為O）相連，AB，EF分別與圓O相切于B、E點，C為軌道的最低點，∠BOC=37°．質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點靜止釋放，先后經(jīng)B、C、D、E到F點落入小框．（整個裝置的軌道均光滑，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）小球在光滑斜槽軌道AB上運動過程中加速度的大�。�
（2）要使小球從A點到F點的全過程不脫離軌道，A點距離低點的豎直高度h至少多高？

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求：（1）小球在光滑斜槽軌道上運動和加速度的大�。�
（2）小球通過B點時對軌道的壓力大��；
（3）試分析小球能否通過豎直圓軌道的最高點C，并說明理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在游樂園坐過山車是一項驚險、刺激的游戲．游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示．斜槽軌道AB、EF與半徑R=0.4m的豎直圓軌道（圓心為O）相連，AB、EF分別與圓O相切于B、E點，C為軌道的最低點，斜軌AB傾角為37°．質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點靜止釋放，先后經(jīng)B、C、D、E到F點落入小框．（整個裝置的軌道均光滑，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）小球在光滑斜軌AB上運動的過程中加速度的大��；
（2）要使小球在運動的全過程中不脫離軌道，A點距離最低點的豎直高度h至少多高及在C點時小球?qū)壍赖膲毫Γ?/div>

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（1）小球通過B點時對軌道的壓力的大�。�
（2）試分析小球能否通過豎直圓軌道的最高點C，并說明理由．

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（1）小球能通過D點的最小速度；
（2）要使小球在運動的全過程中不脫離軌道，A點距離最低點的豎直高度h至少多高
（3）在C點時小球?qū)壍赖膲毫Γ?/div>

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