某大型娱乐场所开设了一种“过山车+跳水”的连环刺激娱乐项目,其过程可简化成如图所示的模型来研究:若某次游客从斜坡上的点由静止开始滑下,通过水平轨道接着进入竖直圆轨道,游客恰好能通过竖直圆轨道最高点,再经为水平轨道,游客最后从水面上的点落入水中。已知长,点与点的高度差为,点与点的水平距离为,竖直圆轨道半径为,整个轨道除段以外都是光滑的,其中与轨道以微小圆弧相接,不计能量损失。()求:
(1)游客恰好能通过竖直圆轨道最高点的速度的大小;
(2)游客离开点时的水平速度多大;
(3)段轨道与游客间的动摩擦因数;
(4)点与点的高度差。
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某大型娱乐场所开设了一种“过山车+跳水”的连环刺激娱乐项目,其过程可简化成如图所示的模型来研究:若某次游客从斜坡上的点由静止开始滑下,通过水平轨道接着进入竖直圆轨道,游客恰好能通过竖直圆轨道最高点,再经为水平轨道,游客最后从水面上的点落入水中。已知长,点与点的高度差为,点与点的水平距离为,竖直圆轨道半径为,整个轨道除段以外都是光滑的,其中与轨道以微小圆弧相接,不计能量损失。()求:
(1)游客恰好能通过竖直圆轨道最高点的速度的大小;
(2)游客离开点时的水平速度多大;
(3)段轨道与游客间的动摩擦因数;
(4)点与点的高度差。
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翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目。如图所示,翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下,过M点时速度方向如图所示,在圆形轨道内经过A、B、C三点。下列说法正确的是 ( )
A. 过山车做匀速运动
B. 过山车做变速运动
C. 过山车受到的合力等于零
D. 过山车经过A、C两点时的速度方向相同
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翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目如图所示,翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下,过M点时速度方向如图所示,在圆形轨道内经过A、B、C三点,下列说法正确的是
A. 过山车做匀速运动
B. 过山车做变速运动
C. 过山车受到的合力等于零
D. 过山车经过A、C两点时的速度方向相同
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翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目.如图所示,过山车(可看成质点)从高处冲下,过M点时速度方向如图所示.在圆形轨道内经过A、B、C三点,下列说法正确的是
A. 过山车运动到最高点B时,速度和加速度的大小均为零
B. 过山车受到重力、弹力、摩擦力和向心力
C. 过山车经过A、C两点时的速度相同
D. 过山车做变加速运动
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如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极过程,做以下简化:将游客视为质点,他的运动沿竖直方向,忽略弹性绳的质量和空气阻力。如图所示,某次蹦极时,游客从蹦极平台由静止开始下落,到P点时弹性绳恰好伸直,游客继续向下运动,能到达的最低位置为Q点,整个过程中弹性绳始终在弹性限度内,且游客从蹦极平台第一次下落到Q点的过程中,机械能损失可忽略。弹性绳的弹力大小可以用F=k•△x来计算,其中k为常量,△x为弹性绳的伸长量。
(1)弹性绳的原长为l0,弹性绳对游客的弹力为F,游客相对蹦极平台的位移为x,取竖直向下为正方向,请在如图中画出F随x变化的示意图
(2)借助F﹣x图象可以确定弹力做功的规律,在此基础上,推导当游客位移为x(x>l0)时,弹性绳弹性势能EP的表达式;
(3)按照安全标准,该弹性绳允许的最大拉力Fm=4.3×103N,游客下落至最低点与地面的距离d≥3m。已知l0=10m,k=100N/m,蹦极平台与地面间的距离D=55m。取重力加速度g=10m/s2,试通过计算说明:总质量M=160kg的游客能否被允许使用该蹦极设施。
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游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客却不会掉下来。我们把这种情形简化成如图所示的模型:弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接,使小球从弧形轨道上端滚下,小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。实验发现,只要h大于一定值,小球就可以顺利通过圆轨道的最高点,不考虑摩擦等阻力。
(1)如果已知圆轨道半径为R,h至少多大?
(2)若h′=5R,则小球在通过圆轨道的最高点时对轨道的压力是多少?
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大型游乐场中有一种叫“摩天轮”的娱乐设施,如图所示,坐在其中的游客随轮的转动而做匀速圆周运动,对此有以下说法,其中正确的是( )
A. 游客处于一种平衡状态
B. 游客做的是一种变加速曲线运动
C. 游客做的是一种匀变速运动
D. 游客的速度和加速度都在不断地改变着
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大型游乐场中有一种叫“摩天轮”的娱乐设施,如图所示,坐在其中的游客随轮的转动而做匀速圆周运动,对此有以下说法,其中正确的是 ( )
A. 游客处于一种平衡状态 B. 游客做的是一种变速运动
C. 游客做的是一种匀变速运动 D. 游客的加速度在不断地改变着
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如图所示为游乐场中深受大家喜爱的“激流勇进”的娱乐项目,人坐在船中,随着提升机到达高处,再沿着水槽飞滑而下,劈波斩浪的刹那带给人惊险刺激的感受。设乘客与船的总质量为m=100kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ = 0.5,斜坡的倾角θ = 37°(sin37° = 0.6,cos37° = 0.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,船进入水平水槽后继续滑行25 m后停止,重力加速度g取10 m/s2.求:
(1)船沿倾斜水槽下滑的加速度大小;
(2)船滑到斜槽底部O点时的速度大小;
(3)它在斜坡上滑下的距离为多少?
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如图所示为游乐场中深受大家喜爱的“激流勇进”的娱乐项目,人坐在船中,随着提升机到达高处,再沿着水槽飞滑而下,劈波斩浪的刹那带给人惊险刺激的感受。设乘客与船的总质量为m=100kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ = 0.5,斜坡的倾角θ = 37°(sin37° = 0.6,cos37° = 0.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,船进入水平水槽后继续滑行25 m后停止,重力加速度g取10 m/s2.求:
(1)船沿倾斜水槽下滑的加速度大小;
(2)船滑到斜槽底部O点时的速度大小;
(3)它在斜坡上滑下的距离为多少?
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