《专题一曲线运动中的动能定理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题一曲线运动中的动能定理（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、原型题：过山车模型,如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点。求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度h的最小值。,例题1：2007年高考题,如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg（g为重力加速度）。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取
2、值范围。,1.刚好能通过最高点：,2.压力为5mg时：,变式类型1：直线运动和“过山车”的结合,变式类型2：直线运动，平抛运动和“过山车”的结合,svt,直线运动，平抛运动与过山车（2009年浙江卷）24某校物理兴趣小组决定举行遥控塞车比赛。比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，出B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟。已知赛车质量m0.1kg，通电后以额定功率1.5W工作，进入竖直圆轨道前受到的阻值为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不计。图中L10.00m，R=0.32m，h1.25m,S1.50m。问：要使赛
3、车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（取g10 m/s2）,1.求平抛运动的初速度：,平抛运动与过山车如图所示，是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施，轨道除CD部分粗糙外，其余均光滑。一挑战者质量为m,沿斜面轨道滑下，无能量损失的滑入第一个圆管形轨道，根据设计要求，在最低点与最高点各放一个压力传感器，测试挑战者对轨道的压力，并通过计算机显示出来。挑战者到达A处时刚好对管壁无压力，又经过水平轨道CD滑入第二个圆管形轨道，在最高点B处挑战者对管的内侧壁压力为0.5mg,然后从平台上飞入水池内，水面离轨道的距离为h=2.25r.若第一个圆轨道的半径为R,第二个管轨道的半径为r, g取10m/s2,管
4、的内径及人相对圆轨道的半径可以忽略不计。则（1）挑战者若能完成上述过程，则他应从离水平轨道多高的地方开始下滑？（2）挑战者从A到B的运动过程中克服轨道阻力所做的功？（3）挑战者入水时的速度大小是多少？,（自由落体运动与过山车）如图所示，ABCDO是处于竖直平面内的光滑轨道，AB是半径为R=15m的圆周轨道，CDO是直径为15m的半圆轨道。AB轨道和CDO轨道通过极短的水平轨道（长度忽略不计）平滑连接。半径OA处于水平位置，直径OC处于竖直位置。一个小球P从A点的正上方高H处自由落下，从A点进入竖直平面内的轨道运动（小球经过A点时无机械能损失）。当小球通过CDO轨道最低点C时对轨道的压力等于其重
5、力的23/3倍，取g为10m/s2。（1）试求高度H的大小；（2）试讨论此球能否到达CDO轨道的最高点O，并说明理由；（3）求小球沿轨道运动后再次落回轨道上时的速度大小。,（1）试求高度H的大小；,（2）试讨论此球能否到达CDO轨道的最高点O,（3）求小球沿轨道运动后再次落回轨道上时的速度大小。,（电场与过山车）轨道圆半径为0.5m，空间存在电场强度E=300v/m，方向竖直向下的匀强电场。假设斜面和水平所在处的电场被屏蔽，而圆轨道内存在电场，一电荷量为q=+0.1C的小球在光滑小球在斜面的某处静止释放滚入圆轨道，并始终在圆轨道内部运动。已知小球的质量为4kg，所有接触面是光滑，要是小球刚好能
6、够通过最高点，则小球在斜面上释放的高度满足什么条件？（g=10m/s2),刚好通过最高点：,动能定理：,放置在竖直平面内的光滑绝缘轨道如图所示，其中BC为水平面，斜面AB与BC通过较小光滑圆弧连接，CDF是半径为R（R大小未知）的圆形轨道。一个质量为m、带电量为-q的小球，从距水平面BC高h处的P点由静止下滑，小球恰能通过竖直圆形轨道的最高点D而作圆周运动。试求：（1）圆形轨道半径R的大小；（2）现在竖直方向加方向竖直向下的足够大的匀强电场，且电场强度满足mg=2qE，若仍从P点由静止释放该小球，试判断小球能否通过圆形轨道的最高点D。若不能，说明理由；若能，求出小球在D点时对轨道的压力。,（电场与过山车）轨道圆半径为0.5m，空间存在电场强度E=300v/m，方向竖直向右的匀强电场。假设斜面和水平所在处的电场被屏蔽，而圆轨道内存在电场，一电荷量为q=+0.1C的小球在光滑小球在斜面的某处静止释放滚入圆轨道，并始终在圆轨道内部运动。已知小球的质量为4kg，所有接触面是光滑，要是小球不脱离轨道运动，则小球在斜面上释放的高度满足什么条件？（g=10m/s2),
