(9分)如圖甲所示是游樂場中過山車的實物圖片,圖乙是由它抽象出來的理想化模型(圓形軌道與斜軌道之間平滑連接,不計摩擦和空氣阻力)。已知圓軌道的半徑為R,質(zhì)量為m的小車(視作質(zhì)點)從P點由靜止沿斜軌道下滑,進(jìn)入圓軌道后沿圓軌道運動。已知P點到圓軌道最低點B的高度差H=3R,通過計算說明小車能否順利通過最高點A。若能順利通過,小車在A點受到的壓力有多大?

設(shè)小車的質(zhì)量為m,小車恰能過A點時的速度為v1,由牛頓第二定律得:
          -----------------------(2分)
解得      -----------------------(1分)
設(shè)小車從P點滑至A點的速度為v2,根據(jù)機械能守恒,有:
     -----------------------(2分)
解得        -----------------------(1分)
因為   ,所以小車能順利通過A點  ---------------- (1分)
設(shè)小車在A點受到的壓力為F,分析小車的受力情況得:
         ----------------------- (1分)
解得:       -----------------------    (1分)

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示是游樂場中過山車的實物圖片,圖乙是由它抽象出來的理想化模型(圓形軌道與斜軌道之間平滑連接,不計摩擦和空氣阻力).已知圓軌道的半徑為R,質(zhì)量為m的小車(視作質(zhì)點)從P點由靜止沿斜軌道下滑,進(jìn)入圓軌道后沿圓軌道運動.已知P點到圓軌道最低點B的高度差H=3R,通過計算說明小車能否順利通過最高點A.若能順利通過,小車在A點受到的壓力有多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示是游樂場中過山車的實物圖片,圖乙是過山車的部分模型圖.模型圖中光滑圓形軌道的半徑R=8.0m,該光滑圓形軌道與傾角為α=37°斜軌道面上的Q點相切并固定,圓形軌道的最高點A與P點平齊,圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接.現(xiàn)使小車(視作質(zhì)點)從P點以一定的初速度沿斜面向下運動,已知斜軌道面與小車間的動摩擦因數(shù)為μ=1/24,m=10kg.不計空氣阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.若小車恰好能通過圓形軌道的最高點A處,問:
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(1)小車在A點的速度為多大?
(2)小車在圓形軌道的最低點B時,軌道對小車的支持力多大?
(3)小車在P點的初速度為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示是游樂場中過山車的實物圖片,圖乙是過山車的模型圖。在模型圖中半徑分別為R1=2.0m和R2=8.0m的兩個光滑圓形軌道,固定在傾角為α=37°斜軌道面上的Q、Z兩點,且兩圓形軌道的最高點A、B均與P點平齊,圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接,F(xiàn)使小車(視作質(zhì)點)從P點以一定的初速度沿斜面向下運動。已知斜軌道面與小車間的動摩擦因數(shù)為μ=1/24,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。問:

(1)若小車恰好能通過第一個圓形軌道的最高點A處,則其在P點的初速度應(yīng)為多大?

(2)若小車在P點的初速度為10m/s,則小車能否安全通過兩個圓形軌道?


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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示是游樂場中過山車的實物圖片,圖乙是由它抽象出來的理想化模型(圓形軌道與斜軌道之間平滑連接,不計摩擦和空氣阻力)。已知圓軌道的半徑為R,質(zhì)量為m的小車(視作質(zhì)點)從P點由靜止沿斜軌道下滑,進(jìn)入圓軌道后沿圓軌道運動。已知P點到圓軌道最低點B的高度差H=3R,通過計算說明小車能否順利通過最高點A。若能順利通過,小車在A點受到的壓力有多大?

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