(11分)如图所示,左图是杭州儿童乐园中的过山车的实物图片,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=37°斜轨

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]

◎ 题目

(11分)如图所示,左图是杭州儿童乐园中的过山车的实物图片,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=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.现使质量的小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜轨道向下运动.已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为=,g="10" m/s2,sin 37°="0.6,cos" 37°=0.8.问:
(1)若小车能通过A、B两点,则小车在P点的初速度满足什么条件?
(2)若小车恰好能通过第二个圆形轨道的最高点B,则小车通过第一个圆形轨道最低点
时,对轨道的压力大小是多少?

◎ 答案

(11分)
(1)、解:在B有:                             (1分)               
P点到B点的过程,由动能定理得:       (2分)    
其中,为PZ之间的距离,根据几何关系可知满足:
                         (2分)
解得: 即小车在P点初速度满足的条件为。 (1分)
(2)通过(1)问中的解可知,小车恰好能通过第二个圆形轨道的最高点B时,小车在P点初速度为。                                            
P点到A点的过程,由动能定理得:       (1分)
为PQ之间的距离,根据几何关系可知满足:
                           (1分)
设小车通过第一个圆形轨道最低点时的速度,由机械能守恒定律得:
,                                              (1分)       
由牛顿定律得:
     解得:                     (1分)
根据牛顿第三定律可得压力为1920N。                     (1分)

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“(11分)如图所示,左图是杭州儿童乐园中的过山车的实物图片,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=37°斜轨…”主要考查了你对  【动能定理】  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
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐