某游乐场过山车模型简化为如图所示,光滑的过山车轨道位于竖直平面内,该轨道由一段斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R,可视为质点的过山车从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.
(1)若要求过山车能通过圆形轨道最高点,则过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度至少要多少?
(2)考虑到游客的安全,要求全过程游客受到的支持力不超过自身重力的7倍,过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度h不得超过多少?
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某游乐场过山车模型简化为如图5-3-19所示,光滑的过山车轨道位于竖直平面内,该轨道由一段斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R.可视为质点的过山车从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.
(1)若要求过山车能通过圆形轨道最高点,则过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度h至少要多少?
(2)考虑到游客的安全,要求全过程游客受到的支持力不超过自身重力的7倍,过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度h不得超过多少?
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某游乐场过山车模型简化为如图所示,光滑的过山车轨道位于竖直平面内,该轨道由一段斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R,可视为质点的过山车从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.
(1)若要求过山车能通过圆形轨道最高点,则过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度至少要多少?
(2)考虑到游客的安全,要求全过程游客受到的支持力不超过自身重力的7倍,过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度h不得超过多少?
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如图甲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乙的模型图,模型图中半径为r的光滑圆形轨道固定在倾角为的斜轨道面上,并与斜轨道圆滑相接于B点,圆形轨道的最高点C与A点平齐。现使小车(可视为质点)以一定的初速度从A点开始沿斜面向下运动,已知斜轨道面与小车间的动摩擦力为kmg,不计空气阻力,小车恰好能通过圆形轨道的最高点C处,求:
(1)小车在A点的初速度大小;
(2)小车在圆形轨道的最低点D时对轨道的压力大小。
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如图1所示是游乐园的过山车,其局部可简化为如图2所示的示意图,倾角θ=370的两平行倾斜轨道BC、DE的下端与水平半圆形轨道CD顺滑连接,倾斜轨道BC的B端高度h=24m,倾斜轨道DE与圆弧EF相切于E点,圆弧EF的圆心O1,水平半圆轨道CD的圆心O2与A点在同一水平面上,D O1的距离L=20m,质量m=1000kg的过山车(包括乘客)从B点自静止滑下,经过水平半圆轨道后,滑上另一倾斜轨道,到达圆弧顶端F时,乘客对座椅的压力为自身重力的0.25倍。已知过山车在BCDE段运动时所受的摩擦力与轨道对过山车的支持力成正比,比例系数,EF段摩擦不计,整个运动过程空气阻力不计。(sin370=0.6,cos370=0.8)
(1)求过山车过F点时的速度大小
(2)求从B到F整个运动过程中摩擦力对过山车做的功
(3)如图过D点时发现圆轨道EF段有故障,为保证乘客安全,立即触发制动装置,使过山车不能到达EF段并保证不再下滑,则过山车受到的摩擦力至少多大?
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过山车是游乐场中常见的设施。如图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内半径R= 2.0m的圆形轨道组成,B、C分别是圆形轨道的最低点和最高点。一个质量为m=1.0kg的小滑(可视为质点),从轨道的左侧A点以v0= 12m/s的初速度沿轨道向右运动,A、B间距L= 11.5m。小滑块与水平轨道间的动摩擦因数。圆形轨道是光滑的,水平轨道足够长。取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑块经过B点时的速度大小;
(2)滑块经过C点时受到轨道的作用力大小F;
(3)滑块最终停留点D(图中未画出)与起点A的距离d。
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过山车是游乐场中常见的设施.如图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内半径R=2.0m的圆形轨道组成,B、C分别是圆形轨道的最低点和最高点.一个质量为m=1.0kg的小滑块(可视为质点),从轨道的左侧A点以v0=12m/s的初速度沿轨道向右运动,A、B间距L=11.5m.小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10.圆形轨道是光滑的,水平轨道足够长.取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)滑块经过B点时的速度大小vB;
(2)滑块经过C点时受到轨道的作用力大小F;
(3)滑块最终停留点D(图中未画出)与起点A的距离d.
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过山车是游乐场中常见的设施。如图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内半径R= 2.0m的圆形轨道组成,B、C分别是圆形轨道的最低点和最高点。一个质量为m=1.0kg的小滑块(可视为质点),从轨道的左侧A点以v0= 12m/s的初速度沿轨道向右运动,A、B间距L= 11.5m。小滑块与水平轨道间的动摩擦因数。圆形轨道是光滑的,水平轨道足够长。取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑块经过B点时的速度大小;
(2)滑块经过C点时受到轨道的作用力大小F;
(3)滑块最终停留点D(图中未画出)与起点A的距离d。
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如图1所示。游乐场的过山车可以底朝上在竖直圆轨道上运行.可抽象为图2的模型。倾角为的直轨道AB、半径R=10m的光滑竖直圆轨道和倾角为的直轨道EF,分别通过过水平光滑街接轨道BC.C‘E平滑连接,另有水平减速直轨道FG与EF平滑连接EG间的水平距离l=40m.现有质量m<500kg的过山车,从高h=40m的A点静止下滑,经BCDC‘EF最终停在G点,过山车与轨道AB、EF的动摩擦因数均为 与减速直轨道FG的动摩擦因数均为,过山车可视为质点,运动中不脱离轨道,求
(1)过山车运动至圆轨道最低点C时的速度大小;
(2)过山车运动至圆轨道最高点D时对轨道的作用力;
(3)减速直轨道FG的长度x(已知,)
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如图所示,光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型,最低点B处的入、出口靠近但相互错开,C是半径为R的圆形轨道的最高点,BD部分水平,末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接,传送带以恒定速度v逆时针转动,现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放,滑块能通过C点后再经D点滑上传送带,则( )
A. 固定位置A到B点的竖直高度可能为2.2R
B. 滑块返回左侧所能达到的最大高度可能低于出发点A
C. 滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v无关
D. 传送带速度v越大,滑块与传送带摩擦产生的热量越多
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如图所示,光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型,最低点B处的入、出口靠近但相互错开,C是半径为R的圆形轨道的最高点,BD部分水平,末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接,传送带以恒定速度v逆时针转动,现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放,滑块能通过C点后再经D点滑上传送带,则( )
A.固定位置A到B点的竖直高度可能为2R
B.滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关
C.滑块可能重新回到出发点A处
D.传送带速度v越大,滑块与传送带摩擦产生的热量越多
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