首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
机械能守恒定律
> 正文
返回
打印
某游乐场过山车模型简化为如图所示,光滑的过山车轨道位于竖直平面内,该轨道由一段斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。可视为质点的过山车从斜轨道上
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
某游乐场过山车模型简化为如图所示,光滑的过山车轨道位于竖直平面内,该轨道由一段斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。可视为质点的过山车从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。
(1)若要求过山车能通过圆形轨道最高点,则过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度至少要多少?
(2)考虑到游客的安全,要求全过程游客受到的支持力不超过自身重力的7倍,过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度不得超过多少?
◎ 答案
解:(1)设过山车总质量为M,从高度h
1
处开始下滑,恰能以v
1
过圆周轨道最高点,
在圆周轨道最高点有:
①
运动过程机械能守恒:
②
由①②式得:h
1
=2.5R
过山车初始位置相对圆形轨道底部的高度至少要2.5R
(2)设从高度h2处开始下滑,过圆周最低点时速度为v
3
,
游客受到的支持力最大是F
N
=7mg,
最低点时:
,运动过程机械能守恒:
④
由③④式得:h
2
=3R
过山车初始位置相对圆形轨道底部的高度不得超过3R。
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“某游乐场过山车模型简化为如图所示,光滑的过山车轨道位于竖直平面内,该轨道由一段斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。可视为质点的过山车从斜轨道上…”主要考查了你对 【机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/367254.html
十二生肖
十二星座