Question

【題目】如圖是翻滾過(guò)山車的模型，光滑的豎直圓軌道半徑為R=2m，入口的平直軌道AC和出口的平直軌道CD均是粗糙的，質(zhì)量m=2kg的小車與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0．5．加速階段AB的長(zhǎng)度為=3m，小車從A點(diǎn)由靜止開始受到水平拉力F=60N的作用，在B點(diǎn)撤去拉力，g取10m/s2,試問(wèn)：

（1）要使小車恰好通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)，小車在C點(diǎn)的速度為多少？

（2）滿足第（1）的條件下，小車沿著出口平軌道CD滑行多遠(yuǎn)的距離？

（3）要使小車不脫離軌道，平直軌道BC段的長(zhǎng)度范圍？

Answer 1

【答案】（1）10m/s

（2）10m

（3）或

【解析】

試題分析：（1）小車恰好通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)

由機(jī)械能守恒定律

解得

（2）根據(jù)動(dòng)能定理：

解得

（3）根據(jù)動(dòng)能定理：

得

得

BC滿足或