如图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图.斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接.斜面AB和圆形轨道都是光滑的.圆形轨道半径为R.一个质量为m的小车(可视为质点)在A点

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

如图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图.斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接.斜面AB和圆形轨道都是光滑的.圆形轨道半径为R.一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下,小车恰能通过圆形轨道的最高点C.已知重力加速度为g.
求:
(1)A点距水平面的高度h;
(2)在B点轨道对小车的支持力的大小.

◎ 答案

(1)小车在C点有:mg=m
v2C
R

解得:vC=

gR

由A运动到C,根据机械能守恒定律得:mgh=mg?2R+
1
2
m
v2C

解得:h=2.5R
(2)由A运动到B,根据机械能守恒定律得:mgh=
1
2
m
v2B

解得:vB=

5gR

小车在B点有:FN-mg=m
v2B
R

解得:FN=6mg
答:
(1)A点距水平面的高度h为2.5R;
(2)在B点轨道对小车的支持力的大小为6mg.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图.斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接.斜面AB和圆形轨道都是光滑的.圆形轨道半径为R.一个质量为m的小车(可视为质点)在A点…”主要考查了你对  【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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