过山车是游乐场中常见的设施,如图是一种过山车的简易模型.它由水平轨道和在竖直平面内的若干个光滑圆形轨道组成,A、B、C…分别是各个圆形轨道的最低点,第一圆轨道的半径R1

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]
v2nRn≥mg
对物块从A到第n个轨道的最高点的全过程由动能定理得-μmg[(R1+R2)+(R2+R3)+…(Rn-1+Rn)]-2mgRn=
1
2
m
v2n
-
1
2
m
v20

又因为  Rn=kn-1R1=0.8n-1R1
由以上三式可整理得v02-2μg[(R1+R2+…+Rn-1)+(R2+R3+…+Rn)]≥5gRn
v20
-2μg[
R1(1-kn-1)
1-k
+
R2(1-kn-1)
1-k
]=
v20
-2μgR1
(1+k)(1-kn-1)
1-k
≥5gkn-1R1

将v0=12m/s,μ=0.5,R1=2m,k=0.8,g=10m/s2代入上式,整理得0.8n-1≥0.45,
即有(n-1)≤
lg0.45
lg0.8
≈3.6
,解得  n≤4.6
故物块共可以通过4个圆轨道.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“过山车是游乐场中常见的设施,如图是一种过山车的简易模型.它由水平轨道和在竖直平面内的若干个光滑圆形轨道组成,A、B、C…分别是各个圆形轨道的最低点,第一圆轨道的半径R1…”主要考查了你对  【牛顿第三定律】,【动能定理】,【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。

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