如图所示,游乐列车(图中红色)有许多节车厢组成.列车全长为L,圆形轨道半径为R(R远大于一节车厢的高度和长度,但L>2π

如图所示,游乐列车(图中红色)有许多节车厢组成.列车全长为L,圆形轨道半径为R(R远大于一节车厢的高度和长度,但L>2πR).已知列车的车轮是卡在轨道上的光滑槽中只能是使车沿着圆周轨道运动,在轨道的任何地方都不能脱轨.试问:在没有任何动力的情况下,列车在水平轨道上应具有多大的初速度Vo,才能使列车通过圆形轨道而运动到右边的水平轨道上?
请解释这个式子,尤其是2πR(m/L)gR这部分
(1/2)mVo²=2πR(m/L)gR+(1/2)mv²,v是游乐车灌满整个圆形轨道时,
图画的不太好,望谅解
锁剑 1年前 已收到1个回答 举报

yq1366 幼苗

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(1/2)mVo²=2πR(m/L)gR+(1/2)mv²所用的是机械能守恒定律 (1/2)mVo²为初动能 (1/2)mv²为末动能 2πR(m/L)gR为将地面选作零势能面时的重力势能 由于此时车已经卷成圆环状所以要按重心算 即圆环的圆心 m为车的整个质量m/L是将此质量平分到每一个单位长度上2πR(m/L)为此时的质量(当然由于L>2πR所以不是车的所有部分都上了圆环 但那一部分没重力势能所以不必考虑了)2πR(m/L)g为重量2πR(m/L)gR为重力势能 回答完毕

1年前

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