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        1. 在游樂園坐過山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn)、刺激的游戲。據(jù)《新安晚報(bào)》報(bào)道,2007年12月31日下午3時(shí)許,安徽蕪湖方特歡樂世界游樂園的過山車因大風(fēng)發(fā)生故障突然停止,16位游客懸空10多分鐘后被安全解救,事故幸未造成人員傷亡。游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示。斜槽軌道AB、EF與半徑R=0.4m的豎直圓軌道(圓心為O)相連,AB、EF分別與圓O相切于B、E點(diǎn),C為軌道的最低點(diǎn),斜軌AB傾角為37°。質(zhì)量m=0.1kg的小球從A點(diǎn)靜止釋放,先后經(jīng)B、C、D、EF點(diǎn)落入小框。(整個(gè)裝置的軌道光滑,取g=10m/s2, sin37°=0.6, cos37°=0.8)

          求:

          (1)小球在光滑斜軌AB上運(yùn)動(dòng)的過程中加速度的大;

          (2)要使小球在運(yùn)動(dòng)的全過程中不脫離軌道,A點(diǎn)距離最低點(diǎn)的豎直高度h至少多高

          (1)

          小球在斜槽軌道AB上受到重力和支持力作用,全力為重力沿斜面向下的分力。

          由牛頓第二定律得mgsin37°=ma

          a=gsin37°=6.0m/s2

          (2)要使小球從A點(diǎn)到F點(diǎn)的全過程不脫離軌道,只要在D點(diǎn)不脫離軌道即可

          物體在D點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)臨界條件是:mg=mvD2/R 

          由機(jī)械能守恒定律得

          mg(h-2R)=mvD2/2     

          解以上兩式得A點(diǎn)距離最低點(diǎn)的豎直高度h至少為   

          h=2R+vD2/2g=2.5R=1.0m

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          在游樂園坐過山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn)、刺激的游戲.游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示.斜槽軌道AB、EF與半徑R=0.4m的豎直圓軌道(圓心為O)相連,AB、EF分別與圓O相切于B、E點(diǎn),C為軌道的最低點(diǎn),斜軌AB傾角為37°.質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點(diǎn)靜止釋放,先后經(jīng)B、C、D、E到F點(diǎn)落入小框.(整個(gè)裝置的軌道均光滑,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
          (1)小球在光滑斜軌AB上運(yùn)動(dòng)的過程中加速度的大。
          (2)要使小球在運(yùn)動(dòng)的全過程中不脫離軌道,A點(diǎn)距離最低點(diǎn)的豎直高度h至少多高及在C點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫Γ?/div>

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          在游樂園坐過山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn)、刺激的游戲.游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示.光滑斜槽軌道AD與半徑為R=0.1m的豎直圓軌道(圓心為O)相連,AD與圓O相切于D點(diǎn),B為軌道的最低點(diǎn),∠DOB=37°.質(zhì)量為m=0.1kg的小球從距D點(diǎn)L=1.3m處由靜止開始下滑,然后沖上光滑的圓形軌道(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
          (1)小球通過B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力的大;
          (2)試分析小球能否通過豎直圓軌道的最高點(diǎn)C,并說明理由.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (2008?佛山一模)在游樂園坐過山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn)、刺激的游戲.據(jù)《新安晚報(bào)》報(bào)道,2007年12月31日下午3時(shí)許,安徽蕪湖方特歡樂世界游樂園的過山車因大風(fēng)發(fā)生故障突然停止,16位游客懸空10多分鐘后被安全解救,事故幸未造成人員傷亡.游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示.斜槽軌道AB、EF與半徑R=0.4m的豎直圓軌道(圓心為O)相連,AB、EF分別與圓O相切于B、E點(diǎn),C為軌道的最低點(diǎn),斜軌AB傾角為37°.質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點(diǎn)靜止釋放,先后經(jīng)B、C、D、E到F點(diǎn)落入小框.(整個(gè)裝置的軌道均光滑,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
          (1)小球在光滑斜軌AB上運(yùn)動(dòng)的過程中加速度的大小;
          (2)要使小球在運(yùn)動(dòng)的全過程中不脫離軌道,A點(diǎn)距離最低點(diǎn)的豎直高度h至少多高?

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          在游樂園坐過山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn)、刺激的游戲.游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示.斜槽軌道AB、EF與半徑R=0.4m的豎直圓軌道(圓心為O)相連,AB、EF分別與圓O相切于B、E點(diǎn),C為軌道的最低點(diǎn),斜軌AB傾角為37°.質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點(diǎn)靜止釋放,先后經(jīng)B、C、D、E到F點(diǎn)落入小框.(整個(gè)裝置的軌道均光滑,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
          (1)小球能通過D點(diǎn)的最小速度;
          (2)要使小球在運(yùn)動(dòng)的全過程中不脫離軌道,A點(diǎn)距離最低點(diǎn)的豎直高度h至少多高
          (3)在C點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫Γ?/div>

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          科目:高中物理 來源:2012屆貴州省高三物理復(fù)習(xí)測試:16圓周運(yùn)動(dòng)(帶解析) 題型:計(jì)算題

          在游樂園坐過山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn)?刺激的游戲.據(jù)《新安晚報(bào)》報(bào)道,2007年12月31日下午3時(shí)許,安徽蕪湖方特歡樂世界游樂園的過山車因大風(fēng)發(fā)生故障突然停止,16名游客懸空10多分鐘后被安全解救,事故幸未造成人員傷亡.游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示.斜槽軌道AB?EF與半徑R="0.4" m的豎直圓軌道(圓心為O)相連,AB?EF分別與圓O相切于B?E點(diǎn),C為軌道的最低點(diǎn),斜軌AB傾角為37°.質(zhì)量m="0.1" kg的小球從A點(diǎn)由靜止釋放,先后經(jīng)B?C?D?E到F點(diǎn)落入小框.(整個(gè)裝置的軌道光滑,取g="10" m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
           
          (1)小球在光滑斜軌AB上運(yùn)動(dòng)的過程中加速度的大小;
          (2)要使小球在運(yùn)動(dòng)的全過程中不脫離軌道,A點(diǎn)距離最低點(diǎn)的豎直高度h至少多高?

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