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如图所示,长度为L的无动力翻滚过山车以某一初速度沿水平轨道运动,然后进入竖直平面...

如图所示,长度为L的无动力翻滚过山车以某一初速度沿水平轨道运动,然后进入竖直平面内半径为R的圆轨道,如不计轨道间的摩擦,且L>2πR,为使过山车能顺利通过圆形轨道,则过山车的初速度至少应为多大?

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过山车能顺利通过最高点,则在最高点重力提供向心力,求出最小速度,过山车全部通过最高点,在圆行轨道上的长度为2πR,此部分的重心离水平轨道高为R,过山车运动过程中机械能守恒,根据机械能守恒定律即可求解. 【解析】 设过山车能顺利通过最高点,至最高点的最小速度为v      则mg=m 过山车全部通过最高点,在圆行轨道上的长度为2πR, 此部分的重心离水平轨道高为R,过山车运动过程中机械能守恒, 则     答:过山车的初速度至少应为.
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考点分析:
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根据图中所示的数据,可知毛笔画下痕迹B、E两时刻间棒的动能变化量为    J,重力势能的变化量为    J,由此可得出的结论是    (g取9.8m/s2,结果保留三位有效数字)
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B.若hA=hB=manfen5.com 满分网,由于机械能守恒,两小球在轨道上升的最大高度为3R/2
C.适当调整hA和hB,均可使两小球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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