游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示.斜槽轨道AB,EF与半径为R=0.1m的竖直圆轨道(圆心为O)相连,AB,EF分别与圆O相切于B、E点,C为轨道的最低点,∠BOC=3
◎ 题目
游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示.斜槽轨道AB,EF与半径为R=0.1m的竖直圆轨道(圆心为O)相连,AB,EF分别与圆O相切于B、E点,C为轨道的最低点,∠BOC=37°.质量为m=0.1kg的小球从A点静止释放,先后经B、C、D、E到F点落入小框.(整个装置的轨道均光滑,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求: (1)小球在光滑斜槽轨道AB上运动过程中加速度的大小. (2)要使小球从A点到F点的全过程不脱离轨道,A点距离低点的竖直高度h至少多高? |
◎ 答案
(1)小球沿光滑斜槽AB下滑过程, 由牛顿第二定律有:mgsin37°=ma 代入数据解得:a=gsin37°=6m/s2 (2)小球要在竖直圆轨道运动过程中不脱离轨道最高点D,速度至少为vD,则 mg=
小球由A点到D点,由机械能守恒定律有 mgh=mg?2R+
由上式整理得:h=
答:(1)小球在光滑斜槽轨道AB上运动过程中加速度的大小为6m/s2. (2)要使小球从A点到F点的全过程不脱离轨道,A点距离低点的竖直高度h至少0.25m. |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示.斜槽轨道AB,EF与半径为R=0.1m的竖直圆轨道(圆心为O)相连,AB,EF分别与圆O相切于B、E点,C为轨道的最低点,∠BOC=3…”主要考查了你对 【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【牛顿第二定律】,【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。- 最新内容
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下一篇:如图所示,质量均为m的A.B两球间有压缩的短弹簧,弹簧处于锁定状态,若整个装置放置在水平面上竖起.光滑的发射管内(两球的大小尺寸和弹簧尺寸都可忽略,它们整个可视为质点)
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