為了研究過山車的原理，某同學(xué)提出了下列的設(shè)想：取一個與水平方向夾角為θ=53°，長為L1=5m的傾斜軌道AB，通過微小圓弧與長為L2=3.9m的水平軌道BC相連，然后在C處設(shè)計一個豎直完整的光滑圓軌道，出口為水平軌道CD，如圖所示。在距A點高為h=0.8m的水平臺面上有一處于壓縮狀態(tài)的彈簧被鎖定，彈簧右端緊挨一個質(zhì)量為1kg的小球，解除鎖定，彈簧可將小球彈射出去，此時彈簧已恢復(fù)原長。小球到A點時速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下。已知小球與AB和BC間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：
（1）彈簧處于鎖定狀態(tài)時的彈性勢能；
（2）小球滑過C點時的速率vc；
（3）要使小球不離開軌道，則豎直圓弧軌道的半徑R應(yīng)該滿足什么條件。（不考慮圓軌道與傾斜軌道相切）
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：62引用：1難度：0.5
相似題
-
1．如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小物塊靜止放在絕緣水平地面上，地面上方存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，某時刻物塊獲得一初速度v0開始向右運(yùn)動，運(yùn)動距離x后停止。已知物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g,此過程中物塊與地面之間由于摩擦產(chǎn)生的熱量為（ ?。?/h2>發(fā)布：2025/1/6 0:30:5組卷：62引用：3難度：0.5 -
2．一質(zhì)量為m的物體放在傾角為θ且足夠長的光滑固定斜面上，初始位置如圖甲所示，在平行于斜面向上的力F的作用下由靜止開始沿斜面運(yùn)動，運(yùn)動過程中物體的機(jī)械能E隨位置x的變化關(guān)系如圖乙所示．其中0～x1過程的圖線是曲線，x1～x2過程的圖線是平行于x軸的直線，則下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/16 13:0:4組卷：151引用：1難度：0.5 -
3．如圖1所示，固定的粗糙斜面長為10m,一小滑塊自斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑的過程中，小滑塊的動能Ek隨位移x的變化規(guī)律如圖2所示，取斜面底端為重力勢能的參考平面，小滑塊的重力勢能Ep隨位移x的變化規(guī)律如圖3所示，重力加速度g=10m/s2．根據(jù)上述信息可以求出（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/22 9:30:3組卷：463引用：9難度：0.9