如图所示,长度为L的无动力翻滚过山车以某一初速度沿水平轨道运动,然后进入竖直平面内半径为R的圆轨道,如不计轨道间的摩擦,且L>2πR,为使过山车能顺利通过圆形轨

如图所示,长度为L的无动力翻滚过山车以某一初速度沿水平轨道运动,然后进入竖直平面内半径为R的圆轨道,如不计轨道间的摩擦,且L>2πR,为使过山车能顺利通过圆形轨

题型:不详难度:来源:
如图所示,长度为L的无动力翻滚过山车以某一初速度沿水平轨道运动,然后进入竖直平面内半径为R的圆轨道,如不计轨道间的摩擦,且L>2πR,为使过山车能顺利通过圆形轨道,则过山车的初速度至少应为多大?魔方格
答案
设过山车能顺利通过最高点,至最高点的最小速度为v
     则mg=m
v2
R

过山车全部通过最高点,在圆行轨道上的长度为2πR,
此部分的重心离水平轨道高为R,过山车运动过程中机械能守恒,
1
2
m
v20
=
1
2
mv2+
2πR
L
mgR

    v0=


Rg(1+
4πR
L
)

答:过山车的初速度至少应为


Rg(1+
4πR
L
)
举一反三
如图所示,一小球套在光滑轻杆上,绕着竖直轴OO′匀速转动,下列关于小球受力分析的说法中正确的是(  )
A.小球受重力、弹力和摩擦力
B.小球受重力和弹力
C.小球受一个水平指向圆心的向心力
D.小球受重力、弹力的合力是恒力
魔方格
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如图,小物体m与圆盘保持相对静止,随盘一起做匀速圆周运动,则有关物体的受力情况的说法,哪一个是正确的(  )
A.物体受到圆盘对它的静摩擦力,方向指向圆盘中心
B.由于物体相对圆盘静止,所以不受摩擦力
C.由于物体运动,所以受到滑动摩擦力
D.由于物体做匀速圆周运动,所以,除了受到重力、支持力、摩擦力外,还受向心力
魔方格
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下列关于骑自行车的有关说法中,正确的是(  )
A.骑自行车运动时,不会发生离心运动
B.自行车轮胎的破裂是离心运动产生的结果
C.骑自行车拐弯时摔倒一定都是离心运动产生的
D.骑自行车拐弯时速率不能太快,否则会向圆心的外侧跌倒
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如图,一小球套在光滑轻杆上,绕着竖直轴OO′匀速转动,下列关于小球的说法中正确的是(  )
A.小球受到重力、弹力和静摩擦力
B.小球受到重力、弹力和向心力
C.小球向心力的方向沿着水平方向指向圆心
D.小球受到重力、弹力的合力是恒力
魔方格
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质量为4000kg的汽车,通过半径为40m的凸形桥顶端时,对桥顶的压力正好为零,求汽车速度的大小.(g=10m/s2
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