游乐场中的翻腾过山车从某一高度滑下后，进入竖直面上的圆轨道运动，当过山车经过圆轨道顶端时，也不会掉下来，是一种惊险刺激的运动，其物理模型如图所示．设过山车的质量 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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游乐场中的翻腾过山车从某一高度滑下后，进入竖直面上的圆轨道运动，当过山车经过圆轨道顶端时，也不会掉下来，是一种惊险刺激的运动，其物理模型如图所示．设过山车的质量为m，过山车自A点无初速沿轨道滑下，后进入圆轨道，圆轨道的半径为R，A点的高度h=4R，不计空气阻力和摩擦阻力，求过山车到圆轨道最高点B时的速度大小．

答案

车在运动过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律：mg（h-2R）=

mv²
解得，v=

2g(h-2R)

4gR

．
答：过山车到圆轨道最高点B时的速度大小是2

．

核心考点

试题【游乐场中的翻腾过山车从某一高度滑下后，进入竖直面上的圆轨道运动，当过山车经过圆轨道顶端时，也不会掉下来，是一种惊险刺激的运动，其物理模型如图所示．设过山车的质量】；主要考察你对机械能守恒及其条件等知识点的理解。[详细]

举一反三

在下列物体运动中，机械能守恒的是（　　）

A．加速向上运动的运载火箭

B．被匀速吊起的集装箱

C．光滑曲面上自由运动的物体

D．在粗糙水平面上运动的物体

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如图所示，倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端平齐．用细线将质量为3m物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），若软绳与斜面之间动摩擦因数为常数μ=

，且软绳在斜面上任意位置时，支持力均匀作用在软绳底部，则在此过程中下列说法正确的是（　　）

A．物块的机械能逐渐增加

B．软绳全部刚离开斜面时的速度为

C．软绳克服摩擦力所做的功为

mgl

D．软绳的动能增量与克服摩擦力所做的功之和为3mgl

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半径R=0.50m的光滑圆环固定在竖直平面内，轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处，另一端系一个质量m=0.20kg的小球，小球套在圆环上，已知弹簧的原长为L₀=0.50m，劲度系数k=5N/m，将小球从如图所示的位置由静止开始释放，小球将沿圆环滑动并通过最低点C，在C点时速度v_C=3m/s，g取10m/s²．求：
（1）小球经过C点时的弹簧的弹性势能的大小；
（2）小球经过C点时对环的作用力的大小和方向．

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如图所示，在A点静止的同一铁块沿AB、AC、AD三个光滑斜面下滑到斜面底端，则（　　）

A．沿AB滑下时动能大

B．沿AC滑下时动能大

C．沿AD滑下时动能大

D．沿三个斜面滑下时的动能一样大

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如图所示，一长度为L₀的轻质弹簧一端固定在O点，另一端连接一质量为m的小球（可看做质点），现在把小球从位置A由静止释放，释放时弹簧水平，弹簧的弹力为零．当小球运动到B处时，弹簧处于竖直方向，弹簧长度为L，小球的速度为v₀则小球从A运动到B的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．在此过程中，小球的机械能守恒

B．在此过程中，小球重力势能的减少量等于其动能的增加量

C．在此过程中，弹簧弹性势能增加了

mv2-mgL

D．在此过程中，小球重力势能减小了mgL

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