如圖7-7-13連接而成,列車從斜軌高處無動(dòng)力靜止滑下,經(jīng)過圓軌道后再?zèng)_上另一斜軌.已知列車質(zhì)量為m,圓軌道半徑為R.若將列車看成質(zhì)點(diǎn),并且不計(jì)摩擦,求:
(1)要保證列車能安全通過圓軌道,則斜軌高度至少多大;
(2)若列車較長(zhǎng),不能看成質(zhì)點(diǎn),并且要考慮列車與軌道間的摩擦,則對(duì)斜軌高度有何影響.
(3)若列車由許多節(jié)構(gòu)成,總長(zhǎng)恰為2πR,列車高度不計(jì),摩擦阻力也不考慮,為保證列車能安全通過圓軌道,求斜軌高度至少多大.
             
圖7-7-13
(1) (2)略 (3)1.5R
(1)列車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí),有,列車在全過程中機(jī)械能守恒mg(h-2R)=.(2)從列車較長(zhǎng),不能看作質(zhì)點(diǎn)的角度考慮,列車做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),重心下降,因此高度可以下降,從考慮阻力的角度看,由于列車要克服阻力做功,高度應(yīng)增加.
(3)當(dāng)整個(gè)列車恰好在圓軌道時(shí),對(duì)最上方那節(jié)車廂分析,有列車在全過程中機(jī)械能守恒mgh=mgR+得h=1.5R.
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:問答題

(16分)如圖所示,一質(zhì)量為0.99kg的木塊靜止在水平軌道ABB端,水平軌道與半徑為10m的光滑弧形軌道BC相切,F(xiàn)有一質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的水平速度從左邊射入木塊且未穿出。已知木塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,g=10m/s2。求:
(1)子彈射入木塊與木塊獲得的共同速率;
(2)子彈射入后與木塊在圓弧軌道上升的最大高度;
(3)從木塊返回B點(diǎn)到靜止在水平面上,摩擦阻力的沖量的大小。
                         

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在驗(yàn)證重錘自由下落過程時(shí)機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中,下列說法正確的是(   )
A.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,等打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶
B.必須用天平稱量所用重錘的質(zhì)量
C.為了方便,應(yīng)在打下的紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算
D.本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差,總是使重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個(gè)物體從距離地面h高處自由下落,當(dāng)它的動(dòng)能與其重力勢(shì)能相等時(shí),下落的時(shí)間為( 。
?
A. ?B. ?C. ?D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一物體從某一高度自由落下,落在直立于地面的輕彈簧上,如圖7-7-5所示,在A點(diǎn),物體開始與彈簧接觸,到B點(diǎn)時(shí),物體速度為零,然后被彈回,下列說法中正確的是(   )

圖7-7-5
A.物體從A下降到B的過程中,動(dòng)能不斷變小,重力勢(shì)能不斷增大
B.物體從B上升到A的過程中,動(dòng)能不斷變小,重力勢(shì)能不斷增大
C.物體從A下降到B,以及從B上升到A的過程中,速率都是先增大,后減小;從A到B重力勢(shì)能減小,從B到A重力勢(shì)能增加
D.物體在B點(diǎn)時(shí),所受合力最大,彈性勢(shì)能最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖7-7-2所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體自高h處自由下落,落在一個(gè)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上.求:當(dāng)物體速度達(dá)到最大值v時(shí),彈簧對(duì)物體做的功為多少?

圖7-7-2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某人拋出一個(gè)小球,小球出手時(shí)的速度為4 m/s,落地時(shí)的速度為8 m/s,若不計(jì)空氣?阻力(取g="10" m/s2),則小球出手時(shí)距地面的高度為____________m.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1所示,abc為質(zhì)量相等的三個(gè)彈性小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),ab分別懸掛在l1=1m、l2=0.25m的輕質(zhì)細(xì)線上,它們剛好與光滑水平面接觸而不互相擠壓,a、b相距10cm。若cab的連線中點(diǎn)處以v0=5cm/s的速度向右運(yùn)動(dòng),則c將與ab反復(fù)碰撞而往復(fù)運(yùn)動(dòng)。已知碰撞前后小球c均沿同一直線運(yùn)動(dòng),碰撞時(shí)間極短,且碰撞過程中沒有機(jī)械能損失,碰撞后ab的擺動(dòng)均可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以c球開始運(yùn)動(dòng)作為時(shí)間零點(diǎn),以向右為正方向,試簡(jiǎn)述小球c的運(yùn)動(dòng)情況并在圖2中畫出在10s內(nèi)c球運(yùn)動(dòng)的位移一時(shí)間圖象,圖象以c球的初位置為坐標(biāo)原點(diǎn)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

用長(zhǎng)為L的輕繩拴一質(zhì)量為m的小球,一端固定在O點(diǎn),小球從最低點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng).若小球恰能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),取O點(diǎn)所在平面為零勢(shì)能面,則小球在最低點(diǎn)時(shí)具有的機(jī)械能為(  )
A.mgl  B.1.5mgl C.2.5mgl  D.2mgl

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