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为了测试“过山车”运行过程中的安全性能,生产厂家对空载时的过山车进行了以下试验:
让车在P=45kw的恒定功率牵引下,从A点由静止开始沿水平轨道加速直线运动,经20s到O点时关闭发动机让其冲上半径为R=10m的圆形轨道内侧滑行,通过最高点C时的速度恰好是车不脱离轨道的临界速度,最后在右侧的水平轨道滑行至B点停止.设试车时的总质量m=2t,车在左右水平轨道上所受阻力均是车重的0.1倍,在圆形轨道上所受阻力不计.计算时过山车看作质点,g取10m/s2.在这次试车中
(1)A、O之间的距离S1为多大?
(2)O、B之间的距离S2为多大?
【答案】分析:(1)过山车从O至C过程中机械能守恒,根据在C点的临界速度条件可以求出过山车在O点时的速度,从A至O的过程,只有牵引力和摩擦力做功,根据动能定理可以求出AO间的距离;
(2)过山车从O至B的中只有摩擦力做功,根据求出的O点动能大小由动能定理可以求出摩擦力做的功,从而得到OB距离的大小.
解答:解:(1)过山车在最高点C的速度vc恰好为不脱离轨道的临界速度,所以有
mg=m①
由①可得vc==10m/s  ②
由O到C机械能守恒 ③
得vO==m/s    ④
对A到O段应用动能定理  Pt-kmgS1=⑤
代入数据解之可得:S1=200m    ⑥
(2)对O到B应用动能定理-kmgS2=0-⑦
代入数据解之可得:S2==250m    ⑧
答:(1)A、O之间的距离S1为200m;
(2)O、B之间的距离S2为250m.
点评:抓住过山车能通过竖直面内最高点的临界条件是解决本题的关键.
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科目:高中物理 来源: 题型:

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(1)A、O之间的距离s1为多大?
(2)车在O点时对轨道压力多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

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让车在P=45kw的恒定功率牵引下,从A点由静止开始沿水平轨道加速直线运动,经20s到O点时关闭发动机让其冲上半径为R=10m的圆形轨道内侧滑行,通过最高点C时的速度恰好是车不脱离轨道的临界速度,最后在右侧的水平轨道滑行至B点停止.设试车时的总质量m=2t,车在左右水平轨道上所受阻力均是车重的0.1倍,在圆形轨道上所受阻力不计.计算时过山车看作质点,g取10m/s2.在这次试车中
(1)A、O之间的距离S1为多大?
(2)O、B之间的距离S2为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

结合下图,关于机械能守恒说法正确的是:(忽略空气阻力)(  )
A、精英家教网将箭搭在弦上,拉弓的整个过程,弓和箭组成的系统机械能守恒B、精英家教网在动力作用下从轨道上缓慢上行的过山车,过山车机械能守恒C、精英家教网在一根细线的中央悬挂着一物体,双手拉着细线慢慢分开的过程中,物体机械能守恒D、精英家教网将内有弹簧的圆珠笔的笔帽抵在桌面,放手后圆珠笔弹起的过程,笔的机械能守恒

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