下图是某游乐场的一种过山车的简化图,过山车由倾角为的斜面和半径为R的光滑圆环组成。假设小球从A处由静止释放,沿着动摩擦因数为的斜面运动到B点(B为斜面与圆环的切点),而

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

下图是某游乐场的一种过山车的简化图,过山车由倾角为的斜面和半径为R的光滑圆环组成。假设小球从A处由静止释放,沿着动摩擦因数为的斜面运动到B点(B为斜面与圆环的切点),而后沿光滑圆环内侧运动,若小球刚好能通过圆环的最高点C。 (重力加速度为g)  

求: (1)小球沿斜面下滑的加速度的大小
(2)小球经过圆环最低点D时轨道对球的支持力大小
(3)AB之间的距离为多大

◎ 答案

(1)(2)N=6mg(3)

◎ 解析

(1)由牛顿第二定律得
……………………………………………………………(2分)
解得……………………………………………………………(2分)
(2) 小球在最高点时由牛顿第二定律得    ………(2分)
小球在最低点时由牛顿第二定律得     N-………(1分)
小球由D点到最高点C的过程中机械能守恒
…………………………………………………(2分)
由以上各式解得N=6mg……………………………………………(1分)
(3)设设AB间的距离为L,小球沿斜面由A到B过程根据动能定理得
………………………………………………………(2分)
小球由B点到最高点C的过程由机械能守恒
………………………………………………………………(1分)
……………………………………………………………………(1分)
由以上各式解得……………………………………………(1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“下图是某游乐场的一种过山车的简化图,过山车由倾角为的斜面和半径为R的光滑圆环组成。假设小球从A处由静止释放,沿着动摩擦因数为的斜面运动到B点(B为斜面与圆环的切点),而…”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。

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