(13分)如图所示是游乐场中过山车的实物图片,可将过山车的一部分运动简化为图中的模型图。模型图中光滑圆形轨道的半径R=8

(13分)如图所示是游乐场中过山车的实物图片,可将过山车的一部分运动简化为图中的模型图。模型图中光滑圆形轨道的半径R=8.0m,该光滑圆形轨道固定在倾角为θ=37°斜轨道面上的Q点,圆形轨道的最高点A与倾斜轨道上的P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。现使质量为m的小车(视作质点)从P点以一定的初速度v 0 =12m/s沿斜面向下运动,不计空气阻力,取g=10m/s 2 ,sin37°=0.6,cos37°=0.8。若小车恰好能通过圆形轨道的最高点A处,则:

(1)小车在A点的速度为多大?(结果用根式表示)
(2)小车在圆形轨道运动时对轨道的最大压力为多少?
(3)求斜轨道面与小车间的动摩擦因数多大?(结果用分数表示)

klhz1314 1年前 已收到1个回答 举报

娟娟秋水 幼苗

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(1) (2) (3)


试题分析:(1)由于小车恰能通过A点
应有: 2分
解得: = m/s ① 1分
(2) 如图,小车经轨道最低点D时对轨道压力最大

设在D点轨道对小车的支持力为N
则有: ② 2分
小车由D到A的运动过程机械能守恒
则有: ③ 2分
由①②③得: 1分
依牛顿第三定律,在D点小车对轨道的压力
1分
(3)设PQ距离为L,对小车由P到A的过程应用动能定理
得: ④ 2分
依几何关系: ⑤ 1分
由①④⑤得: 1分

1年前

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