如圖所示,光滑軌道由三段連接而成,AB是與水平面成θ角的斜軌道,CD是豎直平面半徑為R的半圓形軌道,BC是長為5 R的水平軌道。現(xiàn)有一可視為質(zhì)點的滑塊由斜軌道AB上某處滑下,沿軌道通過最高點D后水平拋出,恰好垂直撞到斜軌道AB上的E點,且速度大小為v,不計空氣阻力,已知重力加速度為g。求:(題中所給字母θ、R、v、g均為已知量)
(1)若滑塊從D點直接落到水平軌道BC上,其下落時間t ;
(2)按題中運動,滑塊經(jīng)過D、E處的速度大小之比;
(3)斜軌道上E點到B點的距離;

(4)設計軌道時為保證軌道的安全穩(wěn)定性,要求通過圓形軌道最高點D時物體對D點軌道的壓力不超過物體自重的3倍。若按此要求,為保證滑塊運動全過程安全穩(wěn)定地完成,求滑塊平拋后落至水平軌道BC上的范圍。
(1)(2)(3)(4)
(1)由豎直方向自由落體運動:即: ∴    (4分)

(2)垂直撞到斜軌道上的E點,將速度v分解(如圖):
由三角函數(shù)關系:     (3分)
(3)如第(2)題中速度v分解圖: (2分)
∴ 從最高點D到E的豎直高度:
則:斜軌道上E到B的豎直高度為
∴ 斜軌道上E點到B點的距離位:  (2分)
練習冊系列答案
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B.提醒包括坐著和站著的全體乘客均拉好扶手,以免車輛轉(zhuǎn)彎時可能向后傾倒
C.主要是提醒站著的乘客拉好扶手,以免車輛轉(zhuǎn)彎時可能向轉(zhuǎn)彎的外側傾倒
D.主要是提醒站著的乘客拉好扶手,以免車輛轉(zhuǎn)彎時可能向轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側傾倒

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