某游樂(lè)場(chǎng)過(guò)山車模型簡(jiǎn)化為如圖5－3－19所示，光滑的過(guò)山車軌道位于豎直平面內(nèi)，該軌道由一段斜軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R.可視為質(zhì)點(diǎn)的過(guò)山車從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)．

（1）若要求過(guò)山車能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)，則過(guò)山車初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h至少要多少？
（2）考慮到游客的安全，要求全過(guò)程游客受到的支持力不超過(guò)自身重力的7倍，過(guò)山車初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h不得超過(guò)多少？
2.5R   3R

試題分析：（1）設(shè)過(guò)山車總質(zhì)量為m0，從高度h1處開始下滑，恰能以v1過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)，在圓形軌道最高點(diǎn)有：   m0g＝   ①
運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒：  m0gh1＝2m0gR＋m0   ②
由①②式得：h1＝2.5R  高度h至少要2.5R
（2）設(shè)從高度h2處開始下滑，過(guò)圓形軌道最低點(diǎn)時(shí)速度為v2，游客受到的支持力最大是FN＝7 mg
最低點(diǎn)時(shí)：FN－mg＝m ③
運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒：mgh2＝m  ④
由③ ④ 式得：h2＝3R  高度h不得超過(guò)3R.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)木板，放置在光滑的水平面上，長(zhǎng)木板最右端放置一質(zhì)量為m的小物塊，如圖8－1所示．現(xiàn)在長(zhǎng)木板右端加一水平恒力F，使長(zhǎng)木板從小物塊底下抽出，小物塊與長(zhǎng)木板摩擦因數(shù)為μ，求把長(zhǎng)木板抽出來(lái)所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，木塊A的右側(cè)為光滑曲面，曲面下端極薄，其質(zhì)量，原來(lái)靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量的小球B以v=2m/s的速度從右向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)中與木塊A發(fā)生相互作用，則B球沿木塊A的曲面向上運(yùn)動(dòng)中可上升的最大高度（設(shè)B球不能飛出去）是（ 　）
A．0.40mB．0.20m
C．0.10mD．0.5m

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為1 kg的銅球從5 m高處自由下落,又反彈到離地面3.2 m高處,若銅球和地面之間的作用時(shí)間為0.1 s,求銅球?qū)Φ孛娴钠骄饔昧?（g="10" m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在傾角為300的斜面上，質(zhì)量為0.1kg的小球從斜面上的A點(diǎn)水平拋出落在斜面上的B點(diǎn)，測(cè)得AB之間的距離為S=0.4m，空氣阻力不計(jì)，那么下列說(shuō)法正確的是（   ）
A．小球從A點(diǎn)拋出到B過(guò)程重力做功為0.2J
B．若取A點(diǎn)為零勢(shì)能位置，小球在A點(diǎn)的重力勢(shì)能小于B點(diǎn)重力勢(shì)能
C．小球從A點(diǎn)拋出到B點(diǎn)的時(shí)間為0.2s
D．小球從A點(diǎn)運(yùn)到到B點(diǎn)過(guò)程中機(jī)械能增加

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

分 如圖所示，平臺(tái)上的小球從A點(diǎn)水平拋出，恰能無(wú)碰撞地進(jìn)入光滑的BC斜面，經(jīng)C點(diǎn)進(jìn)入光滑平面CD時(shí)速率不變，最后進(jìn)入懸掛在O點(diǎn)并與水平面等高的弧形輕質(zhì)筐內(nèi)。已知小球質(zhì)量為1kg，A、B兩點(diǎn)高度差2m，BC斜面高4m，傾角，懸掛弧筐的輕繩長(zhǎng)為6m，小球看成質(zhì)點(diǎn)，輕質(zhì)筐的重量忽略不計(jì)，弧形輕質(zhì)筐的大小遠(yuǎn)小于懸線長(zhǎng)度，重力加速度為g=10m/s2 ,試求：

（1）B點(diǎn)與拋出點(diǎn)A的水平距離x；
（2）小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的速度大��；
（3）小球進(jìn)入輕質(zhì)筐后瞬間，小球所受拉力F的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB、水平軌道BC與斜面CD平滑連接在一起，斜面足夠長(zhǎng)．在圓弧軌道上靜止著N個(gè)半徑為r（r << R）的光滑剛性小球，小球恰好將圓弧軌道鋪滿，從最高點(diǎn)A到最低點(diǎn)B依次標(biāo)記為1、2、3…N.現(xiàn)將圓弧軌道末端B處的阻擋物拿走，N個(gè)小球由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，不計(jì)摩擦與空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是(    )

A．N個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不會(huì)散開
B．第N個(gè)小球在斜面上能達(dá)到的最大高度為R
C．第1個(gè)小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度＞v＞
D．第1個(gè)小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度v＜

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，一不可伸長(zhǎng)的輕繩上端懸掛于O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球�，F(xiàn)將小球拉到A點(diǎn)（保持繩繃直）由靜止釋放，當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)繩恰好被拉斷，小球平拋后落在水平地面上的C點(diǎn)。地面上的D點(diǎn)與OB在同一豎直線上，已知繩長(zhǎng)L=1.0m，B點(diǎn)離地高度H=1.0m，A、B兩點(diǎn)的高度差h=0.5m，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力影響，求：

（1）地面上DC兩點(diǎn)間的距離s；
（2）輕繩所受的最大拉力大小。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與物塊拴接，物塊保持靜止放在光滑水平面上�，F(xiàn)用外力緩慢拉動(dòng)物塊，若外力所做的功為W，則物塊移動(dòng)的距離為        。

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