题干

过山车是一项富有刺激性的娱乐工具,在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感,还有助于理解物理原理,如图所示,是某大型游乐场中过山车的部分轨道示意图,这部分轨道由直线轨道AB、半径圆心角的圆弧轨道BCD,半径圆心角的圆弧轨道DEF、半径为圆心角的圆弧轨道FGP,半径为圆心角为的圆弧轨道PQM组成,这些轨道均平滑相切连接,相切点B、F、D、P、M均位于同一水平面上,假设这些轨道均位于同一竖直平面内,车厢在运动过程中受到的摩擦阻力与空气阻力之和恒为车重的0.1倍,车厢可视为质点,重力加速度。现有一节质量m=500kg的车厢从A点静止下滑,经过最低点C时测得车厢对轨道的压力为16000N。(由于安全设计的需要,过山车在运动过程中是不会脱离轨道的)

(1)求车厢经过轨道最低点C时的速度为多大?
(2)求直线轨道AB的长度l为多长;
(3)若要保证车厢通过圆弧轨道PQM的最高点Q时对轨道有向下的压力,求的取值范围。
上一题 下一题 0.65难度 解答题 更新时间:2018-03-13 10:52:12

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