如图所示是游乐场中过山车的模型图,图中半径分别为R1=2.0m和R2=8.0m的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为斜轨道面上的A、B两点,且两圆形轨道的最高点C、D均与P点平齐,圆形

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

如图所示是游乐场中过山车的模型图,图中半径分别为R1=2.0m和R2=8.0m的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为斜轨道面上的A、B两点,且两圆形轨道的最高点C、D均与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接,现使小车(视为质点)从P点以一定的初速度沿斜面向下运动,已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为= 1/6,g= 10m/s2。问:
(1)若小车恰能通过第一个圆形轨道韵最高点C,则在C点速度多大?PA距离多人?
(2)若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点C,P点的初速度应为多大?
(3)若小车在P点的初速度为15m/s,则小车能否安全通过两个圆形轨道?

◎ 答案

(1)
(2)
(3)能安全通过

◎ 解析

(1)设小车经过C点时的临界速度为v1,则
  (1分)
设P、A两点间距离为L1,由几何关系可得

  (1分)
从P运动到C,根据动能定理,
 (3分)
(2)设P、B两点间距离为L2,由几何关系可得
 (1分)
设小车能完全通过两个圆形轨道在D点的临界速度为v2
  (1分)
设P点的初速度为 小车从P运动到D,根据动能定理,有
   (3分)
可知,能安全通过  (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示是游乐场中过山车的模型图,图中半径分别为R1=2.0m和R2=8.0m的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为斜轨道面上的A、B两点,且两圆形轨道的最高点C、D均与P点平齐,圆形…”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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