“翻滚过山车”是一种非常刺激的娱乐项目。载有乘客的过山车从轨道的高处沿轨道自由滑下,由重力势能转化而来的动能使过山车能够冲过一个竖直方向的圆形轨道。设圆形轨道的半径R=13m,如果只有一节车厢(可以视为质点)从高处滑下,不考虑摩擦和空气阻力,要使此车厢能通过圆形轨道的最高点,车厢开始下滑的位置至少应该比圆形轨道的最高点高出多少?
更新时间:2021-02-27 11:14:50
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【推荐1】央视节目《加油向未来》中主持人邓楚涵将一个蒸笼环握在手中,并在蒸笼环底部放置一个装有水的杯子,抡起手臂让蒸笼环连同水杯在竖直平面内做圆周运动,水却没有洒出来.如图所示,已知蒸笼环的直径为20cm,人手臂的长度为60cm,杯子和水的质量均为m=0.2kg.转动时可认为手臂伸直且圆心在人的肩膀处,不考虑水杯的大小,g取10m/s2.
(1)若要保证在最高点水不洒出,求水杯通过最高点的最小速率v0;
(2)若在最高点水刚好不洒出,在最低点时水对杯底的压力为16N,求蒸笼环从最高点运动到最低点的过程中,蒸笼环对杯子和水所做的功W.
(1)若要保证在最高点水不洒出,求水杯通过最高点的最小速率v0;
(2)若在最高点水刚好不洒出,在最低点时水对杯底的压力为16N,求蒸笼环从最高点运动到最低点的过程中,蒸笼环对杯子和水所做的功W.
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【推荐2】如图所示,游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为如图所示的模型:弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接,B、C分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为m的小球(可视为质点),从弧形轨道上的A点由静止滚下,到达B点时的速度为且恰好能通过C点。已知A、B间的高度差为,重力加速度为g。求:
(1)小球运动到B点时,小球对轨道的压力F的大小;
(2)小球通过C点时的速率;
(3)小球从A点运动到C点的过程中,克服摩擦阻力做的功W。
(1)小球运动到B点时,小球对轨道的压力F的大小;
(2)小球通过C点时的速率;
(3)小球从A点运动到C点的过程中,克服摩擦阻力做的功W。
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【推荐1】一质量为1kg的物体,位于距地面高倾角为37°的光滑斜面上,从静止开始下滑,经B点时无能量损失,最后滑到C点停止,已知物体与地面的动摩擦因数为(g=10m/s2,,),求:
(1)物体滑到B点时的速度大小;
(2)物体在水平面上滑行的距离;
(3)物体在水平面上滑行的时间
(1)物体滑到B点时的速度大小;
(2)物体在水平面上滑行的距离;
(3)物体在水平面上滑行的时间
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【推荐2】质量的圆环A和质量的重物B用轻绳跨过一滑轮连接,重物B放置在倾角为固定在水平地面的斜面上,轻绳平行于斜面,B与斜面间的动摩擦因数,圆环A套在竖直固定的光滑直杆上,滑轮中心与直杆的距离为。现将圆环A从与滑轮上表面等高处a静止释放,下降到达b位置。已知直杆和斜面足够长,不计空气阻力,重力加速度g取()。求:
(1)当圆环A滑动到b时,圆环A的速度大小(结果保留小数点后两位);
(2)圆环A从a到b过程中,绳子拉力对圆环A做的功(结果保留小数点后两位);
(3)圆环A从a到b过程中,重物B与斜面间由于摩擦产生的热量。
(1)当圆环A滑动到b时,圆环A的速度大小(结果保留小数点后两位);
(2)圆环A从a到b过程中,绳子拉力对圆环A做的功(结果保留小数点后两位);
(3)圆环A从a到b过程中,重物B与斜面间由于摩擦产生的热量。
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