(9分)如圖甲所示是游樂場(chǎng)中過山車的實(shí)物圖片,圖乙是由它抽象出來的理想化模型(圓形軌道與斜軌道之間平滑連接,不計(jì)摩擦和空氣阻力)。已知圓軌道的半徑為R,質(zhì)量為m的小車(視作質(zhì)點(diǎn))從P點(diǎn)由靜止沿斜軌道下滑,進(jìn)入圓軌道后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)。已知P點(diǎn)到圓軌道最低點(diǎn)B的高度差H=3R,通過計(jì)算說明小車能否順利通過最高點(diǎn)A。若能順利通過,小車在A點(diǎn)受到的壓力有多大?
設(shè)小車的質(zhì)量為m,小車恰能過A點(diǎn)時(shí)的速度為v1,由牛頓第二定律得:
          -----------------------(2分)
解得      -----------------------(1分)
設(shè)小車從P點(diǎn)滑至A點(diǎn)的速度為v2,根據(jù)機(jī)械能守恒,有:
     -----------------------(2分)
解得        -----------------------(1分)
因?yàn)?nbsp;  ,所以小車能順利通過A點(diǎn)  ---------------- (1分)
設(shè)小車在A點(diǎn)受到的壓力為F,分析小車的受力情況得:
         ----------------------- (1分)
解得:       -----------------------    (1分)
略       
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

.如圖所示,一輛裝滿貨物的汽車在丘陵地區(qū)行駛,由于輪胎太舊,途中“放了炮”,你認(rèn)為在圖中A、B、C、D四處,“放炮”可能性最大處是(  )

A.A處
B.B處
C.C處
D.D處

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,半徑為R的光滑半圓面固定在豎直面內(nèi),其直徑AB處于豎直方向上。一質(zhì)量為m的小球以初速度從最低點(diǎn)A水平射入軌道并運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B處,則
A.小球的初速度至少為.
B.小球的初速度至少為.
C.小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力至少為.
D.小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力至少為.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)有一輛質(zhì)量為1.2×103kg的小汽車駛上半徑為90m的圓弧形拱橋。求:
(1)汽車到達(dá)橋頂?shù)乃俣葹?0m/s時(shí)對(duì)橋的壓力的大。
(2)汽車以多大的速度經(jīng)過橋頂時(shí)恰好對(duì)橋沒有壓力;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,輕桿長(zhǎng)2L,中點(diǎn)裝在水平軸O點(diǎn),兩端分別固定著小球AB,A球質(zhì)量為m,B球質(zhì)量為2m,兩者一起在豎直平面內(nèi)繞O軸做圓周運(yùn)動(dòng)。

(1)若A球在最高點(diǎn)時(shí),桿A端恰好不受力,求此時(shí)O軸的受力大小和方向;
(2)若B球到最高點(diǎn)時(shí)的速度等于第(1)小問中A球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度,則B球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),O軸的受力大小和方向又如何?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有一個(gè)固定豎直放置的圓形軌道,半徑為R,由左右兩部分組成。如圖8所示,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA是粗糙的.現(xiàn)在最低點(diǎn)A給一個(gè)質(zhì)量為m的小球一個(gè)水平向右的初速度,使小球沿軌道恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B,小球在B點(diǎn)又能沿BFA軌道回到點(diǎn)A,到達(dá)A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為4mg
在求小球在A點(diǎn)的速度V0時(shí),甲同學(xué)的解法是:由于小球恰好到達(dá)B點(diǎn),故在B點(diǎn)小球的速度為零,,所以:
在求小球由BFA回到A點(diǎn)的速度時(shí),乙同學(xué)的解法是:由于回到A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為4mg故:,所以:
你同意甲、乙兩位同學(xué)的解法嗎?如果同意請(qǐng)說明理由;若不同意,請(qǐng)指出他們的錯(cuò)誤之處,并求出結(jié)果.根據(jù)題中所描繪的物理過程,求小球由B經(jīng)F回到A的過程中克服摩擦力所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖3所示,從光滑的1/4圓弧槽的最高點(diǎn)滑下的小滑塊,滑出槽口時(shí)速度方向?yàn)樗椒较,槽口與一個(gè)半球頂點(diǎn)相切,半球底面為水平,若要使小物塊滑出槽口后不沿半球面下滑,已知圓弧軌道的半徑為R1,半球的半徑為R2,則R1R2應(yīng)滿足的關(guān)系是(      )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

輕桿的一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球,以另一端O為圓心,使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng),則小球通過最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)小球的作用力                                                (   )
A.可能等于零
B.可能等于mg
C.一定與小球的運(yùn)動(dòng)方向相反
D.一定隨小球過最高點(diǎn)時(shí)速度的增加而增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為滑雪的雪道示意圖。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員從雪道的最高點(diǎn)A由靜止開始滑下,不借助于其它器械,沿著光滑的雪道到達(dá)跳臺(tái)的B點(diǎn)速度為v1,再?gòu)腂點(diǎn)落到離B點(diǎn)的豎直高度為15m的雪地C點(diǎn)時(shí)速度為v2。設(shè)整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)員沒有其它動(dòng)作,不計(jì)摩擦和空氣阻力,g取10m/s2,則速度v1、v2的大小分別為
A.6m/s,15m/s B.10m/s,20m/s
C.10m/s,10m/sD.6m/s,10m/s

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