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游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示.斜槽轨道AB,EF与半径为R=0.1m的竖直圆轨道(
发布日期:2021-11-12 01:37:52   点击:148

(1)小球沿光滑斜槽AB下滑过程,
        由牛顿第二定律有:mgsin37°=ma
        代入数据解得:a=gsin37°=6m/s 2
   (2)小球要在竖直圆轨道运动过程中不脱离轨道最高点D,速度至少为v D ,则
        mg=
m
v 2D
R ,v D =


gR
   小球由A点到D点,由机械能守恒定律有
       mgh=mg?2R+
1
2 m
v 2D
    由上式整理得:h=
5
2 R =0.25m
答:(1)小球在光滑斜槽轨道AB上运动过程中加速度的大小为6m/s 2 .
    (2)要使小球从A点到F点的全过程不脱离轨道,A点距离低点的竖直高度h至少0.25m.

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