如图甲所示是游乐场中过山车的实物图片,图乙是由它抽象出来的理想化模型(圆形轨道与斜轨道之间平滑连接,不计摩擦和空气阻力)

如图甲所示是游乐场中过山车的实物图片,图乙是由它抽象出来的理想化模型(圆形轨道与斜轨道之间平滑连接,不计摩擦和空气阻力).已知圆轨道的半径为R,质量为m的小车(视作质点)从P点由静止沿斜轨道下滑,进入圆轨道后沿圆轨道运动.已知P点到圆轨道最低点B的高度差H=3R,通过计算说明小车能否顺利通过最高点A.若能顺利通过,小车在A点受到的压力有多大?
wennnew 1年前 已收到1个回答 举报

阿狗不是狗 幼苗

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设小车的质量为m,小车恰能过A点时的速度为v1,由牛顿第二定律得:
mg=m
v2
R
解得:v1=
gR
设小车从P点滑至A点的速度为v2,根据机械能守恒,有:
mgH=[1/2m
v22+mg•2R
解得:v2=
2gR]
因为 v2>v1,所以小车能顺利通过A点
设小车在A点受到的压力为F,重力和压力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
F+mg=m

v22
R
解得:F=m

v22
R-mg=mg
答:能顺利通过,小车在A点受到的压力为mg.

1年前

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