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        1. 在游樂園坐過山車是一項驚險、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,B為軌道的最低點,∠DOB=37°.質(zhì)量為m=0.1kg的小球從距D點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點時對軌道的壓力的大。
          (2)試分析小球能否通過豎直圓軌道的最高點C,并說明理由.
          分析:(1)根據(jù)機械能守恒定律列式求解出B點的速度,在B點,根據(jù)重力和支持力的合力提供向心力列式求解;
          (2)先求出小球能到最高點的臨界速度,然后根據(jù)機械能守恒定律列式求解實際速度進行比較即可判斷.
          解答:解:(1)小球由A至B,機械能守恒,則
          mg(Lsin37°+hDB)=
          1
          2
          mv
           
          2
          B
              
          其中:hDB=R(1-cos37°)                
          又小球在B點,由牛頓第二定律得:NB-mg=m
          v
          2
          B
          R

          聯(lián)立以上得 NB=17N.
          由牛頓第三定律得:FB=NB=17N.
          (2)小球要過最高點,需要的最小速度為v0   則mg=m
          v
          2
          0
          R
                  
          得v0=
          gR
          =1m/s                                           
          又小球從A到C機械能守恒,所以
          [mg[Lsin37°-R(1+cos37°)]=
          1
          2
          mv
           
          2
          C
            
          解之vC=
          12
          m/s>1m/s                                       
          故小球能過最高點C.
          答:(1)小球通過B點時對軌道的壓力的大小為17N;
          (2)小球能通過豎直圓軌道的最高點C,理由如上.
          點評:本題關鍵是對小球的運動過程運用機械能守恒定律列式求解不同位置的速度,同時要結(jié)合牛頓第二定律列式判斷.
          練習冊系列答案
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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驚險、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,C為軌道的最低點,斜軌AB傾角為37°.質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點靜止釋放,先后經(jīng)B、C、D、E到F點落入小框.(整個裝置的軌道均光滑,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
          (1)小球在光滑斜軌AB上運動的過程中加速度的大;
          (2)要使小球在運動的全過程中不脫離軌道,A點距離最低點的豎直高度h至少多高及在C點時小球?qū)壍赖膲毫Γ?/div>

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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驚險、刺激的游戲.據(jù)《新安晚報》報道,2007年12月31日下午3時許,安徽蕪湖方特歡樂世界游樂園的過山車因大風發(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,C為軌道的最低點,斜軌AB傾角為37°.質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點靜止釋放,先后經(jīng)B、C、D、E到F點落入小框.(整個裝置的軌道均光滑,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
          (1)小球在光滑斜軌AB上運動的過程中加速度的大小;
          (2)要使小球在運動的全過程中不脫離軌道,A點距離最低點的豎直高度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驚險、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,C為軌道的最低點,斜軌AB傾角為37°.質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點靜止釋放,先后經(jīng)B、C、D、E到F點落入小框.(整個裝置的軌道均光滑,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
          (1)小球能通過D點的最小速度;
          (2)要使小球在運動的全過程中不脫離軌道,A點距離最低點的豎直高度h至少多高
          (3)在C點時小球?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習測試:16圓周運動(帶解析) 題型:計算題

          在游樂園坐過山車是一項驚險?刺激的游戲.據(jù)《新安晚報》報道,2007年12月31日下午3時許,安徽蕪湖方特歡樂世界游樂園的過山車因大風發(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,C為軌道的最低點,斜軌AB傾角為37°.質(zhì)量m="0.1" kg的小球從A點由靜止釋放,先后經(jīng)B?C?D?E到F點落入小框.(整個裝置的軌道光滑,取g="10" m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
           
          (1)小球在光滑斜軌AB上運動的過程中加速度的大小;
          (2)要使小球在運動的全過程中不脫離軌道,A點距離最低點的豎直高度h至少多高?

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