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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 物理
  • 题型 综合题
  • 难度 较难
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过山车是游乐场中常见的设施。图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,BCD分别是三个圆形轨道的最低点,BC间距与CD间距相等,半径R1=2.0mR2=1.4m。一个质量为m=0.1kgg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动,AB间距L1=6.0m。小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取g=10m/s2,计算结果保留小数点后一位数字。试求

(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;
(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道,BC间距L应是多少;
(3)在满足(2)的条件下,如果要使小球不脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中,半径R3应满足的条件;小球最终停留点与起点A的距离。

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过山车是游乐场中常见的设施。图是一种过山车的简易模型,它由水