题目内容
下图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图。斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接。斜面AB和圆形轨道都是光滑的。圆形轨道半径为R。一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下,小车恰能通过圆形轨道的最高点C。已知重力加速度为g。
求:(1)A点距水平面的高度h;
(2)在B点轨道对小车的支持力的大小。
(1)h =" 2.5" R(2)FN =" 6" mg
解析试题分析:(1)小车在C点有:mg =
解得:vC =
由A运动到C,根据机械能守恒定律得:mgh = mg×2R+
解得:h =" 2.5" R
(2)由A运动到B,根据机械能守恒定律得:mgh=
解得:vB =
小车在B点有:FN-mg =
解得:FN =" 6" mg
考点:机械能守恒定律的应用
点评:涉及力在空间的效应,要优先考虑机械能守恒.对于圆周运动,涉及力的问题,往往根据向心力进行分析处理.难度适中.
练习册系列答案
相关题目
小船在200m宽的河中过河,水流速度是4m/s,船在静水中的航速是5m/s,则下列判断正确的是 ( )
A.小船过河所需的最短时间是40s |
B.要使小船过河的位移最短,船头应始终正对着对岸 |
C.要使小船过河的位移最短,过河所需的时间是50s |
D.如果水流速度增大为6m/s,小船过河所需的最短时间将增大 |
关于运动的合成和分解,下列说法正确的是( )
A.合运动的时间就是分运动的时间之和 |
B.已知两分运动速度的大小,就可以确定合速度的大小 |
C.匀变速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是曲线运动 |
D.若两匀速直线运动的速度大小分别为V1、V2,则合速度V大小的范围为∣V1-V2∣≤V≤V1+V2 |
如图所示,倾角为足够大的 光滑斜面上,有一个xOy坐标系,x轴沿水平方向。若将光滑金属小球从O点分别施以不同的初始运动条件,关于其后运动规律,下列分析不正确的有( )
A.将小球以其初速度分别沿x和y的方向抛出后,将同时到达斜面底边 |
B.将小球以初速度分别沿x的正方向和y的负方向抛出,到达斜面底时速度一样大 |
C.将小球以速度沿x正方向抛出和无初速度释放小球,到达斜面底边的时间相同 |
D.无论怎样将小球沿斜面抛出或释放,小球做的都是匀变速运动,加速度大小均为 |