满分5 > 高中物理试题 >

游乐场的过山车的运行过程可以抽象为如图所示的模型.弧形轨道的下端与圆轨道相接,使...

游乐场的过山车的运行过程可以抽象为如图所示的模型.弧形轨道的下端与圆轨道相接,使小球从弧形轨道上端A点静止滑下,进入圆轨道后沿圆轨道运动,最后离开.试分析A点离地面的高度h至少要多大,小球才可以顺利通过圆轨道最高点(已知圆轨道的半径为R,不考虑摩擦等阻力).

manfen5.com 满分网
要使小球能够通过圆轨道最高点,那么小球在最高点时应该是恰好是物体的重力作为物体的向心力,由向心力的公式可以求得此时的最小的速度,再由机械能守恒可以求得A点离地面的高度h. 【解析】 设在圆轨道最高处的速度为v,则 在圆轨道最高处:mg=m 由机械能守恒定律得:mgh=mg2R+mv2 联立以上各式得h=R. 答:A点离地面的高度h至少是R.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图所示,水平地面AB距离S=10m.BCD是半径为R=0.9m的光滑半圆轨道,O是圆心,DOB在同一竖直线上.一个质量m=1.0kg的物体静止在A点.现用F=10N的水平恒力作用在物体上,使物体从静止开始做匀加速直线运动.物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5.当物体运动到B点时撤去F,以后物体沿BCD轨道运动,离开最高点D后落到地上的P点(图中未画出).g取10m/s2.求:
(1)物体运动到B点时的速度大小;
(2)物体运动到D点时的速度大小;
(3)物体落地点P与B点间的距离.

manfen5.com 满分网 查看答案
我国航天的下一个目标是登上月球.飞船在月球着陆前要先在靠近月球表面的圆形轨道上绕行几圈.已知万有引力常量为G,宇航员计划在绕行时及着陆后各做了一次测量,并依据测量数据求月球的半径R和月球的质量M.飞船上备有以下实验仪器:
A.计时表一块
B.弹簧秤一支
C.质量为m的物体一个(可悬挂)
D.天平一架(附砝码一盒)
(1)两次测量需选用的仪器是    .(用字母表示)
(2)两次测量需测量的物理量是   
(3)根据测量的物理量和已知量可知月球的半径R=    ;月球的质量M=    .(用测量量的字母表示). 查看答案
如图所示的皮带传动装置中,右边两轮是在一起同轴转动,图中A、B、C三轮的半径关系为RA=RC=2RB,设皮带不打滑,则三轮边缘上的一点线速度之比vA:vB:vC=    ,角速度之比ωA:ωB:ωC=   
manfen5.com 满分网 查看答案
已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍.不考虑地球、月球自转的影响,由以上数据可推算出( )
A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9:8
B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9:4
C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8:9
D.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81:4
查看答案
如图所示,小物块位于半径为R的半球顶端,若给小物块以水平初速度v时,物块对球顶恰无压力,则以下说法中不正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.物块立即离开球面做平抛运动
B.物块落地时水平位移为manfen5.com 满分网R
C.初速度v=manfen5.com 满分网
D.物块落地速度方向与地面成45°角
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.