组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 曲线运动 > 圆周运动 > 生活中的圆周运动 > 竖直方向的圆周运动 > 绳球类模型及其临界条件
题型:解答题 难度:0.85 引用次数:264 题号:12564954
“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?

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解答题 | 较易 (0.85)
【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.
2019-03-06更新 | 286次组卷
解答题 | 较易 (0.85)
【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,BC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AB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
2021-07-13更新 | 651次组卷
解答题 | 较易 (0.85)
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【推荐3】如图,一小球从A点冲上一半圆形竖直轨道,沿轨道运动到B点飞出,最后落在水平地面上的C点,已知轨道半径为R=0.4 m,重力加速度g=10 m/s2
(1)要想让小球能顺利通过轨道的最高点B,则小球在最高点B时的速度大小至少为多少?
(2)若小球能顺利通过轨道的最高点B,求AC的最小距离?
   
2023-08-09更新 | 538次组卷
共计 平均难度:一般