如图所示,左图是游乐场中过山车的实物图片,右图是过山车的原理图.在原理图中半径分别为R1="2.0"m和R2="8.0"m的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为α=37°斜轨道面上的Q、Z两
◎ 题目
如图所示,左图是游乐场中过山车的实物图片,右图是过山车的原理图.在原理图中半径分别为R1="2.0" m和R2="8.0" m的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为α=37°斜轨道面上的Q、Z两点,且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接.现使小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜面向下运动.已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ=,g="10" m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.问: (1)若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处,则其在P点的初速度应为多大? (2)若小车在P点的初速度为10 m/s,则小车能否安全通过两个圆形轨道? |
◎ 答案
(1) (2)小车能安全通过两个圆形轨道 |
◎ 解析
(1)小球恰好过A点,由牛顿第二定律有 ①(2分) 得 小球P到A的过程中,由动能定理有②(3分) 由几何关系可得 ③(1分) 代入数据可得④(2分) (2)小车以v=10m/s的初速度从P点下滑时,因为有v=10m/s〉 所以小车可以通过圆弧轨道O1,设小车能够通过B点,则P到B由动能定理得 (3分) 其中⑥(1分) 代入数据可得⑦(2分) 而小车恰好能通过B点,由牛顿第二定律有⑧(2分) 得⑨(1分) 因为 ,所以小车能安全通过两个圆形轨道。(1分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,左图是游乐场中过山车的实物图片,右图是过山车的原理图.在原理图中半径分别为R1="2.0"m和R2="8.0"m的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为α=37°斜轨道面上的Q、Z两…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】 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。- 最新内容
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上一篇:如图所示,小车质量M为2.0kg,与水平地面阻力忽略不计,物体质量m=0.50kg,物体与小车间的动摩擦因数为0.3,(g取10m/s2)则:(1)小车在外力作用下以1.2m/s的加速度向右运动
下一篇:如图所示,小车上放着由轻弹簧连接的质量为mA=1kg,mB=0.5kg的A、B两物体,两物体与小车间的最大静摩擦力分别为4N和1N,弹簧的劲度系数k=0.2N/cm。(1)为保证两物体随车一起
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