過山車質(zhì)量均勻分布，從高為h的平臺(tái)上無動(dòng)力沖下傾斜軌道并進(jìn)入水平軌道，然后進(jìn)入豎直圓形軌道，如圖17，已知過山車的質(zhì)量為M，長(zhǎng)為L，每節(jié)車廂長(zhǎng)為a，豎直圓形軌道半徑為R,L> 2πR，且R>>a，可以認(rèn)為在圓形軌道最高點(diǎn)的車廂受到前后車廂的拉力沿水平方向，為了不出現(xiàn)脫軌的危險(xiǎn)，h至少為多少？（用R、L表示，認(rèn)為運(yùn)動(dòng)時(shí)各節(jié)車廂速度大小相等，且忽略一切摩擦力及空氣阻力）
取過山車為研究對(duì)象，過山車從平臺(tái)上滑下到車廂占滿豎直圓形軌道過程中，由于只有重力做功，故機(jī)械能守恒，豎直圓形軌道上的過山車可以把這部分的重心看作在軌道的圓心上，所以有：

    ①（4 分）
在豎直方向受到重力和軌道對(duì)它向下的壓力，受力分析如圖所示，設(shè)一節(jié)車廂質(zhì)量為m，則有：
    ② （3 分）N≥0     ③ （3 分）
聯(lián)立解得　  (4分)
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


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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題



（1）m擺至最低點(diǎn)時(shí)速度大��；
（2）m擺至最低時(shí)M所受摩擦力大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，是放置在豎直平面內(nèi)的游戲滑軌的模擬裝置,滑軌由四部分粗細(xì)均勻的金屬桿組成。AB為水平直軌，CPA與BFD圓形軌道的半徑分別為R1="1.0" m和R2="3.0" m,而傾斜直軌CD的長(zhǎng)為L(zhǎng)="6" m,  AB、CD與兩圓形軌道相切,其中傾斜直軌CD部分的表面粗糙,且其動(dòng)摩擦因數(shù)為, 軌道其余各部分的表面光滑.一個(gè)質(zhì)量為m="2" kg的滑環(huán)(套在滑軌上),從AB的中點(diǎn)E處以v0="10" m/s的初速度水平向右運(yùn)動(dòng).已知=37°(g取10 m/s2) 試求:
(1)滑環(huán)第一次通過O2的最低點(diǎn)F處時(shí)對(duì)軌道的壓力.
(2)滑環(huán)通過O1最高點(diǎn)A的次數(shù).
(3)滑環(huán)克服摩擦力做功所通過的總路程.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質(zhì)量均為m的物塊A和B用彈簧連結(jié)起來，將它們懸于空中靜止，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，A距地面高度H=0.90m，同時(shí)釋放兩物塊，A與地面碰撞后速度立即變?yōu)榱悖捎贐的反彈，A剛好能離開地面。若B物塊換為質(zhì)量為2m的物塊C（圖中未畫出），仍將它們懸于空中靜止且彈簧為原長(zhǎng)，從A距地面高度為H’處同時(shí)釋放，設(shè)A也剛好能離開地面。已知彈簧的彈性勢(shì)能EP與彈簧的勁度系數(shù)k和形變量x的關(guān)系是：EP=kx2。試求：（1）B反彈后，彈簧的最大伸長(zhǎng)量。（2）H’的大小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題




（1）當(dāng)時(shí)，為使小球不脫離軌道運(yùn)動(dòng)，求小球在B點(diǎn)的最小速度（用物理量的符號(hào)表示）
（2）試寫出A、B兩點(diǎn)的壓力差與 的函數(shù)關(guān)系。（用、、表示）
（3）根據(jù)圖象，求小球的質(zhì)量和軌道半徑。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列說法正確的是（   ）
①如果物體（或系統(tǒng)）所受到的合外力為零，則機(jī)械能一定守恒 
②如果合外力對(duì)物體（或系統(tǒng)）做功為零，則機(jī)械能一定守恒
③物體沿光滑曲面自由下滑過程中，機(jī)械能一定守恒
④做勻加速運(yùn)動(dòng)的物體，其機(jī)械能可能守恒
A．①②B．③④C．②④D．①④

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，半徑為R、圓心為O的大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，兩個(gè)輕質(zhì)小圓環(huán)套在大圓環(huán)上．一根輕質(zhì)長(zhǎng)繩穿過兩個(gè)小圓環(huán)，它的兩端都系上質(zhì)量為m的重物，忽略小圓環(huán)的大小。
（1）將兩個(gè)小圓環(huán)固定在大圓環(huán)豎直對(duì)稱軸的兩側(cè)θ=30°的位置上(如圖)．在-兩個(gè)小圓環(huán)間繩子的中點(diǎn)C處，掛上一個(gè)質(zhì)量M=m的重物，使兩個(gè)小圓環(huán)間的繩子水平，然后無初速釋放重物M．設(shè)繩子與大、小圓環(huán)間的摩擦均可忽略，求重物M下降的最大距離．
（2）若不掛重物M．小圓環(huán)可以在大圓環(huán)上自由移動(dòng)，且繩子與大、小圓環(huán)間及大、小圓環(huán)之間的摩擦均可以忽略，問兩個(gè)小圓環(huán)分別在哪些位置時(shí)，系統(tǒng)可處于平衡狀態(tài)? 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，Ek代表動(dòng)能，Ep代表勢(shì)能，h代表下落的距離，以水平地面為零勢(shì)能面。下列所示圖像中，能正確反映各物理量之間關(guān)系的是
 

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