(9分)如圖甲所示是游樂(lè)場(chǎng)中過(guò)山車(chē)的實(shí)物圖片,圖乙是由它抽象出來(lái)的理想化模型(圓形軌道與斜軌道之間平滑連接,不計(jì)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(chē)(視作質(zhì)點(diǎn))從P點(diǎn)由靜止沿斜軌道下滑,進(jìn)入圓軌道后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)。已知P點(diǎn)到圓軌道最低點(diǎn)B的高度差H=3R,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明小車(chē)能否順利通過(guò)最高點(diǎn)A。若能順利通過(guò),小車(chē)在A點(diǎn)受到的壓力有多大?

設(shè)小車(chē)的質(zhì)量為m,小車(chē)恰能過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度為v1,由牛頓第二定律得:
          -----------------------(2分)
解得      -----------------------(1分)
設(shè)小車(chē)從P點(diǎn)滑至A點(diǎn)的速度為v2,根據(jù)機(jī)械能守恒,有:
     -----------------------(2分)
解得        -----------------------(1分)
因?yàn)?nbsp;  ,所以小車(chē)能順利通過(guò)A點(diǎn)  ---------------- (1分)
設(shè)小車(chē)在A點(diǎn)受到的壓力為F,分析小車(chē)的受力情況得:
         ----------------------- (1分)
解得:       -----------------------    (1分)

解析

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖甲所示是游樂(lè)場(chǎng)中過(guò)山車(chē)的實(shí)物圖片,圖乙是由它抽象出來(lái)的理想化模型(圓形軌道與斜軌道之間平滑連接,不計(jì)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(chē)(視作質(zhì)點(diǎn))從P點(diǎn)由靜止沿斜軌道下滑,進(jìn)入圓軌道后沿圓軌道運(yùn)動(dòng).已知P點(diǎn)到圓軌道最低點(diǎn)B的高度差H=3R,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明小車(chē)能否順利通過(guò)最高點(diǎn)A.若能順利通過(guò),小車(chē)在A點(diǎn)受到的壓力有多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖甲所示是游樂(lè)場(chǎng)中過(guò)山車(chē)的實(shí)物圖片,圖乙是過(guò)山車(chē)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(diǎn)相切并固定,圓形軌道的最高點(diǎn)A與P點(diǎn)平齊,圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接.現(xiàn)使小車(chē)(視作質(zhì)點(diǎn))從P點(diǎn)以一定的初速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng),已知斜軌道面與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=1/24,m=10kg.不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.若小車(chē)恰好能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)A處,問(wèn):
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(1)小車(chē)在A點(diǎn)的速度為多大?
(2)小車(chē)在圓形軌道的最低點(diǎn)B時(shí),軌道對(duì)小車(chē)的支持力多大?
(3)小車(chē)在P點(diǎn)的初速度為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

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

(1)若小車(chē)恰好能通過(guò)第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)A處,則其在P點(diǎn)的初速度應(yīng)為多大?

(2)若小車(chē)在P點(diǎn)的初速度為10m/s,則小車(chē)能否安全通過(guò)兩個(gè)圓形軌道?


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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖甲所示是游樂(lè)場(chǎng)中過(guò)山車(chē)的實(shí)物圖片,圖乙是由它抽象出來(lái)的理想化模型(圓形軌道與斜軌道之間平滑連接,不計(jì)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(chē)(視作質(zhì)點(diǎn))從P點(diǎn)由靜止沿斜軌道下滑,進(jìn)入圓軌道后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)。已知P點(diǎn)到圓軌道最低點(diǎn)B的高度差H=3R,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明小車(chē)能否順利通過(guò)最高點(diǎn)A。若能順利通過(guò),小車(chē)在A點(diǎn)受到的壓力有多大?

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