过山车质量均匀分布,从高为h的平台上无动力冲下倾斜轨道并进入水平轨道,然后进入竖直圆形轨道,如图17,已知过山车的质量为M,长为L,每节车厢长为a,竖直圆形轨道半径为R
◎ 题目
过山车质量均匀分布,从高为h的平台上无动力冲下倾斜轨道并进入水平轨道,然后进入竖直圆形轨道,如图17,已知过山车的质量为M,长为L,每节车厢长为a,竖直圆形轨道半径为R,L> 2πR,且R>>a,可以认为在圆形轨道最高点的车厢受到前后车厢的拉力沿水平方向,为了不出现脱轨的危险,h至少为多少?(用R、L表示,认为运动时各节车厢速度大小相等,且忽略一切摩擦力及空气阻力) |
◎ 答案
◎ 解析
取过山车为研究对象,过山车从平台上滑下到车厢占满竖直圆形轨道过程中,由于只有重力做功,故机械能守恒,竖直圆形轨道上的过山车可以把这部分的重心看作在轨道的圆心上,所以有: ①(4 分) 在竖直方向受到重力和轨道对它向下的压力,受力分析如图所示,设一节车厢质量为m,则有: ② (3 分)N≥0 ③ (3 分) 联立解得 (4分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“过山车质量均匀分布,从高为h的平台上无动力冲下倾斜轨道并进入水平轨道,然后进入竖直圆形轨道,如图17,已知过山车的质量为M,长为L,每节车厢长为a,竖直圆形轨道半径为R…”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。- 最新内容
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下一篇:将测力传感器连接到计算机上就可以测量迅速变化的力的大小。在图甲所示的装置中,可视为质点的小滑块沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的之间往复运动,、与竖直方向之间
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