某游樂場的過山車從較高
1. 游樂場的過山車在開始運作時,利用機械裝置推到最高點的目的是什麼
獲得重力勢能
2. 游樂場中的過山車沿高度不同的軌道運動時,動能與勢能是怎樣轉化的
過山車在往上沖的時候,隨著高度增加,動能轉化為勢能,動能減少,勢能增加;(最高處時勢能最大,動能為零或最小,速度最小)
在下滑時,隨著高度減小,勢能轉化為動能,勢能減少,動能增加。(最底處時,勢能最小,動能最大,速度最大)
動能和勢能的相互轉化中,機械能等於兩者之和不變,動能是物體運動時的能量,而勢能是物體儲存的能量
3. (B)游樂場的過山車可以底朝天在圓軌道上運行,遊客卻不會掉下來.我們把這種情況抽象為如圖的模型:弧
(1)由機械能守恆定律:mg(h-2R)=
小球在最高點: mg=m
所以:h=2.5R=0.5m (2)小球在最高點:mg+F N = m
根據題意F N ≤mg 所以 v 1 2 ≤2gR 根據機械能守恆定律,有:mg(h′-2R)=
解得h′≤3R=0.6m 所以H的范圍從0.5-0.6m (3)根據機械能守恆定律,有:mg(h-2R)=
在最高點,合力提供向心力,根據牛頓第二定律,有:F N +mg=m
兩式聯立得到: F N =
答:(1)h至少要等於0.5m,小球才能恰好通過最高點; (2)若小球通過最高點時,對軌道的壓力不大於重力,則h的范圍為:0.5m≤h≤0.6m; (3)如圖所示. |
4. 如圖所示,為某游樂場的翻滾過山車的軌道,豎直圓形軌道的半徑為R,現有一節車廂(可視為質點),從高處
解:設過山抄車的質量為襲m,開始下滑時的高度為h,運動到圓形軌道最高點時的最小速度為v,根據圓周運動的規律,要使過山車通過圓形軌道的最高點,應有 |
5. 如圖所示是某游樂場過山車的娛樂裝置原理圖。弧形軌道末端與一個半徑為R的光滑圓軌道平滑連接,兩輛質量均
^1、設半徑為R
1/2mv^2=2mgR+1/2mv'^2
mg=mv'^2/R
解得v=(5Rg)^0.5
2、彈簧釋放過程,兩小車動量守恆
2v0=v-v『(內v0為兩小車在最低容點時的速度,v為上題中速度,v』為後車被彈出時的速度)
因為後車回到原點,所以v『=v0(大小) v0=1/3*v
因為彈簧釋放前後機械能守恆
mv0^2+E=1/2mv^2+1/2mv0^2 E=20/9*mgR
3、mgh=1/2mv0^2
h=5/18*R
6. 游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運行,遊客卻不會掉下來。我們可以把它抽象成如圖所示的由曲面軌道和
(1)來
7. 某游樂場過山車模型簡化為如圖所示,光滑的過山車軌道位於豎直平面內,該軌道由一段斜軌道和與之相切的圓
8. 如圖所示是某游樂場過山車的娛樂裝置原理圖,弧形軌道末端與一個半徑為R的光滑圓軌道平滑連接,兩輛質量
|