如圖6-8-3所示，過(guò)山車質(zhì)量為m，沿光滑的軌道由靜止滑下，與光滑軌道相接觸的圓形軌道半徑為R.要使過(guò)山車能順利通過(guò)光滑軌道的最高點(diǎn)，過(guò)山車應(yīng)從離軌道最低點(diǎn)多高的地方開始下滑?

圖6-8-3

解析：要使過(guò)山車能順利通過(guò)光滑軌道的最高點(diǎn)，則過(guò)山車在圓形軌道的最高點(diǎn)的最小速度為：v=.過(guò)山車沿光滑軌道下滑的過(guò)程中，過(guò)山車的機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：（選軌道最低點(diǎn)處為重力勢(shì)能的零勢(shì)能面）

mgh=mg2R+mv2，將已知的軌道最高點(diǎn)的速度代入，便可解得h=2.5R，所以過(guò)山車應(yīng)從離軌道最低點(diǎn)至少是2.5R的地方開始下滑，即h≥2.5R.

答案：h≥2.5R

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖6-8-13所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=0.6 kg的物體，靜止于水平面，另一端通過(guò)光滑小孔吊著質(zhì)量m=0.3 kg的物體，M的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2 m，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2 N，現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，問(wèn)角速度ω在什么范圍m會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)?（g取10 m／s2）

圖6-8-13

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖6-8-2所示，質(zhì)量m=2.0×104 kg的汽車以不變的速率先后駛過(guò)凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為20 m.如果橋面承受的壓力不得超過(guò)3.0×105 N，則：

(1)汽車允許的最大速率是多少？

(2)若以所求速度行駛，汽車對(duì)橋面的最小壓力是多少？（g取10 m/s2)

圖6-8-2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖6-8-3所示，游樂(lè)場(chǎng)翻滾過(guò)山車上的乘客常常會(huì)在高速旋轉(zhuǎn)或高空倒懸時(shí)嚇得魂飛魄散，但這種車的設(shè)計(jì)有足夠的安全系數(shù)，離心現(xiàn)象使乘客在回旋時(shí)穩(wěn)坐在座椅上，還有安全棒緊緊壓在乘客胸前，在過(guò)山車未達(dá)終點(diǎn)以前，誰(shuí)也無(wú)法將它們打開，設(shè)想如下數(shù)據(jù)，軌道最高處距地面32 m，最低處幾乎貼地，圓環(huán)直徑15 m，過(guò)山車經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度約25 m/s，經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度約18 m/s.試?yán)门ｎD第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，探究這樣的情況下能否保證乘客的安全？

圖6-8-3

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖6-4-3所示，一足夠長(zhǎng)的固定斜面與水平面的夾角為37°，物體A以初速度v1從斜面頂端水平拋出，物體B在斜面上距頂端L=15 m處同時(shí)以速度v2沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷時(shí)間t物體A和物體B在斜面上相遇.則下列各組速度和時(shí)間中滿足條件的是（sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2）（    ）

圖6-4-3

A.v1=16 m/s,v2=15 m/s,t=3 s

B.v1=16 m/s,v2=16 m/s,t=2 s

C.v1=20 m/s,v2=20 m/s,t=3 s

D.v1=20 m/s,v2=16 m/s,t=2 s

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