如图所示,长度为L的无动力翻滚过山车以某一初速度沿水平轨道运动,然后进入竖直平面内半径为R的圆轨道,如不计轨道间的摩擦,且L>2πR,为使过山车能顺利通过圆形轨道,则过

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,长度为L的无动力翻滚过山车以某一初速度沿水平轨道运动,然后进入竖直平面内半径为R的圆轨道,如不计轨道间的摩擦,且L>2πR,为使过山车能顺利通过圆形轨道,则过山车的初速度至少应为多大?
魔方格

◎ 答案

设过山车能顺利通过最高点,至最高点的最小速度为v
     则mg=m
v2
R

过山车全部通过最高点,在圆行轨道上的长度为2πR,
此部分的重心离水平轨道高为R,过山车运动过程中机械能守恒,
1
2
m
v20
=
1
2
mv2+
2πR
L
mgR

    v0=

Rg(1+
4πR
L
)

答:过山车的初速度至少应为

Rg(1+
4πR
L
)

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,长度为L的无动力翻滚过山车以某一初速度沿水平轨道运动,然后进入竖直平面内半径为R的圆轨道,如不计轨道间的摩擦,且L>2πR,为使过山车能顺利通过圆形轨道,则过…”主要考查了你对  【向心力】,【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。

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