过山车是一项富有刺激性的娱乐工具。那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。如果你对物理学感兴趣的话，那么在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感，还有助于理解力学定律。某同学设计如下模型来研究过山车的工作原理，假定有一滑块从光滑弧形斜面上离地高为h1处静止滑下（图中未画出），途中经过一个半径为R的光滑圆弧形轨道，圆弧轨道与斜面相切，切点A离地高度为h2，相切位置的切平面方向与水平面之间的夹角为θ，滑块通过圆弧轨道后继续下滑通过一段光滑曲面后，最后到达一粗糙水平面上，滑块与水平面之间的动摩擦因数为μ，不考虑轨道连接处的机械能损耗，滑块与轨道不栓连，试
（1）小滑块到达圆弧最高点时对轨道的压力是多大；
（2）小滑块在水平轨道上的运动距离是多大：
（3）为保证小滑块不脱离轨道，下滑高度h必须满足什么条件。
高二物理解答题困难题
过山车是一项富有刺激性的娱乐工具。那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。如果你对物理学感兴趣的话，那么在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感，还有助于理解力学定律。某同学设计如下模型来研究过山车的工作原理，假定有一滑块从光滑弧形斜面上离地高为h1处静止滑下（图中未画出），途中经过一个半径为R的光滑圆弧形轨道，圆弧轨道与斜面相切，切点A离地高度为h2，相切位置的切平面方向与水平面之间的夹角为θ，滑块通过圆弧轨道后继续下滑通过一段光滑曲面后，最后到达一粗糙水平面上，滑块与水平面之间的动摩擦因数为μ，不考虑轨道连接处的机械能损耗，滑块与轨道不栓连，试
（1）小滑块到达圆弧最高点时对轨道的压力是多大；
（2）小滑块在水平轨道上的运动距离是多大：
（3）为保证小滑块不脱离轨道，下滑高度h必须满足什么条件。
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小明同学在上海迪士尼乐园体验了超刺激的游戏项目“创极速光轮”后，对“过山车”类型的轨道运动充满了兴趣。为此他自己利用器材设计拼接了一条轨道，如图所示，ABC为一条水平轨道，BC段长度为20cm，斜直轨道CD段长度15cm，与水平面夹角θ=370，BC段与CD段在C点平滑连接，竖直圆弧轨道DEF的圆心为O1，半径R1=10cm，圆轨道与CD相切于D点，E为圆弧轨道的最高点，半径O1F水平，FG段为竖直轨道，与1/4圆轨道GH相切于G点，圆形轨道GH圆心为O2，半径R2=4cm，G、O2、D在同一水平线上，水平轨道HK长度为40cm，HK与CD轨道错开。在AB段的A端固定一轻质弹簧，弹簧自然伸长时刚好位于B端，现在B端放置一个小环（可视为质点）但不栓接，小环的质量为m=0.01kg，现推动小环压缩弹簧d后释放，小环恰好能运动到D点。已知小环只在轨道BC、CD、HK上受到摩擦力，动摩擦因数μ=0.5，弹簧弹性势能与弹簧弹性形变量的二次方成正比。不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2.则：
（1）求小环在B点的速度大小v；
（2）某次实验，弹簧压缩量为2d，求小环在E处对轨道的压力；
（3）小环能否停在HK上？若能，求出弹簧压缩量的取值范围；若不能，请说明理由。
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图为某游乐园的过山车轨道，某同学乘坐过山车通过最高点时，感觉自己“飘起来”。则此时
A．他处于超重状态
B．他处于失重状态
C．他没有受到任何力的作用
D．他的加速度大于重力加速度
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如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图，弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接，两辆质量均为m的相同小车（大小可忽略），中间夹住一轻弹簧后连接一起，两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧将两车弹开，其中后车刚好停在圆环最低点处，前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点．求：
（1）前车被弹出时的速度．
（2）把前车弹出过程中弹簧释放的弹性势能．
（3）两车下滑的高度h．
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如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图，弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接，两辆质量均为m的相同小车（大小可忽略），中间夹住一轻弹簧后连接一起，两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧将两车弹开，其中后车刚好停在圆环最低点处，前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点．求：
（1）前车被弹出时的速度．
（2）把前车弹出过程中弹簧释放的弹性势能．
（3）两车下滑的高度h．
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如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图，弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接，两辆质量均为m的相同小车（大小可忽略），中间夹住一轻弹簧后连接在一起，两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧将两车弹开，其中后车刚好停下，前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点，求：
（1）前车被弹出时的速度；
（2）前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能；
（3）两车从静止下滑到最低点的高度h。
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乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车一起在竖直平面内旋转，下列说法正确的是
A．车的加速度方向时刻在变化，但总是指向圆心
B．人在最高点时对座位仍可能产生压力，但是速度可以为零
C．车的线速度方向时刻在变化，但总在圆周切线方向上
D．人在最底点时对座位的压力大于mg
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