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(1)設(shè)小車經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的臨界速度為v1,則有
mg=
m
| ||
R1 |
設(shè)Q點(diǎn)與P點(diǎn)高度差為h1,PQ間距離為L(zhǎng)1,
L1=
R1(1+cosα) |
sinα |
P到A對(duì)小車,由動(dòng)能定理得:
?(μmgcosα)L1=
1 |
2 |
v | 21 |
1 |
2 |
v | 201 |
解得v01=4m/s
(2)Z點(diǎn)與P點(diǎn)高度差為h2,PZ間距離為L(zhǎng)2
L2=
R2(1+cosα) |
sinα |
小車能安全通過(guò)兩個(gè)圓形軌道的臨界條件是在B點(diǎn)速度為v2且在B點(diǎn)時(shí)有:mg=
m
| ||
R2 |
設(shè)P點(diǎn)的初速度為:v02
P點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程,由動(dòng)能定理得:
?(μmgcosα)L2=
1 |
2 |
v | 22 |
1 |
2 |
v | 202 |
解得:v02=8m/s…(2分)
可知v02=8m/s<10m/s,能安全通過(guò).
答:1)若小車恰好能通過(guò)第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)A處,則其在P點(diǎn)的初速度應(yīng)為4m/s;
(2)若小車在P點(diǎn)的初速度為10m/s,則小車能安全通過(guò)兩個(gè)圓形軌道.