2018-2019学年物理鲁科版必修2课件:重难强化练(三) 圆周运动与能量的综合问题
2018-2019学年物理鲁科版必修2课件:重难强化练(三) 圆周运动与能量的综合问题第3页

  答案:3 250 N

  5.游乐园里过山车原理的示意图如图5所示。设过山车的总质量为m,由静止从高为h的斜轨顶端A点开始下滑,到半径为r的圆形轨道最高点B时恰好对轨道没有压力。求:

  

  图5

  (1)过山车在圆形轨道最高点B时的速度大小v。

  (2)过山车从A到B过程中克服阻力所做的功W。

  解析:(1)在B点,由牛顿第二定律和向心力公式,有mg=m,得v=。

  (2)由动能定理有mg(h-2r)-W=mv2,

  得W=mgh-mgr。

  答案:(1) (2)mgh-mgr

  6.如图6所示,AB是竖直平面内的四分之一圆弧形光滑轨道,下端B与水平直轨道相切。一个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑,已知轨道半径R=0.2 m,小物块的质量m=0.1 kg,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s2。求:

  

  图6

  (1)小物块在B点时受到的圆弧轨道的支持力大小。

  (2)小物块在水平面上滑动的最大距离。

  解析:(1)从A点运动到B点,小物块机械能守恒,得mgR=mvB2,

  在B点有N-mg=m,

  联立以上两式得支持力

  N=3mg=3×0.1×10 N=3 N。

  (2)设小物块在水平面上滑动的最大距离为s,对整个过程由动能定理得

mgR-μmgs=0,