题目内容
（10分）．在游乐园坐过山车是一项惊险、刺激的游戏。游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示。斜槽轨道AB、EF与半径R=0.4m的竖直圆轨道（圆心为O）相连，AB、EF分别与圆O相切于B、E点，C为轨道的最低点，斜轨AB倾角为37°。质量为m=0.1kg的小球从A点静止释放，先后经B、C、D、E到F点落入小框。（整个装置的轨道均光滑，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）小球在光滑斜轨AB上运动的过程中加速度的大小；
（2）要使小球在运动的全过程中不脱离轨道，A点距离最低点的竖直高度h至少多高及在C点时小球对轨道的压力？
解：
⑴（4分）小球在斜槽轨道AB上受到重力和支持力作用，合力为重力沿斜面向下的分力，由牛顿第二定律得
…………………………2分
m/s2………………………………………2分
⑵（6分）要使小球从A点到F点的全过程不脱离轨道，只要在D点不脱离轨道即可。
物体在D点做圆周运动临界条件是：
…………………1分
由机械能守恒定律得
…………………1分
解①②得A点距离最低点的竖直高度h至少为：
m ………………1分
从C到D由动能定理的：
……………1分
在C点对小球由牛顿第二定律得：
……………………1分
联解①③④得轨道对小球得支持力
N
由牛顿第三定律得小球在C点时小球对轨道的压力大小为6N，方向竖直向上…1分
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在游乐园坐过山车是一项惊险、刺激的游戏．游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示．光滑斜槽轨道AD与半径为R=0.1m的竖直圆轨道（圆心为O）相连，AD与圆O相切于D点，B为轨道的最低点，∠DOB=37°．质量为m=0.1kg的小球从距D点L=1.3m处由静止开始下滑，然后冲上光滑的圆形轨道（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
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