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在游乐园坐过山车是一项惊险、刺激的游戏.据《新安晚报》报道,2007年12月31...

在游乐园坐过山车是一项惊险、刺激的游戏.据《新安晚报》报道,2007年12月31日下午3时许,安徽芜湖方特欢乐世界游乐园的过山车因大风发生故障突然停止,16位游客悬空10多分钟后被安全解救,事故幸未造成人员伤亡.游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示.斜槽轨道AB、EF与半径R=0.4m的竖直圆轨道(圆心为O)相连,AB、EF分别与圆O相切于B、E点,C为轨道的最低点,斜轨AB倾角为37°.质量为m=0.1kg的小球从A点静止释放,先后经B、C、D、E到F点落入小框.(整个装置的轨道均光滑,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)小球在光滑斜轨AB上运动的过程中加速度的大小;
(2)要使小球在运动的全过程中不脱离轨道,A点距离最低点的竖直高度h至少多高?

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(1)小球在斜槽轨道AB上受到重力和支持力作用,合力为重力沿斜面向下的分力,根据牛顿第二定律求解加速度; (2)要使小球从A点到F点的全过程不脱离轨道,只要在D点不脱离轨道即可,根据圆周运动的临界条件及机械能守恒定律列式即可求解. 【解析】 (1)小球在斜槽轨道AB上受到重力和支持力作用,合力为重力沿斜面向下的分力, 由牛顿第二定律得 mgsin37°=ma, a=gsin37°=6.0m/s2 (2)要使小球从A点到F点的全过程不脱离轨道,只要在D点不脱离轨道即可. 物体在D点做圆周运动临界条件是:① 由机械能守恒定律得② 解①②得A点距离最低点的竖直高度h至少为: 答案:(1)小球在光滑斜轨AB上运动的过程中加速度的大小为6.0m/s2(2)A点距离最低点的竖直高度h至少为1.0m
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考点分析:
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B.当t=0时,线圈平面恰好与中性面垂直
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A.回路中有大小和方向周期性变化的电流
B.回路中电流大小恒定,且等于manfen5.com 满分网
C.回路中电流方向不变,从b导线流进灯泡,再从a导线流向旋转的铜盘
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D.小球由B到C的过程中,动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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