【全优课堂】2016高考物理总复习 高考热点探究5 机械能和能源预测演练
1.如图5所示，游乐列车由许多节车厢组成．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h和长度l，但L>2πR)．已知列车的车轮是卡在导轨上的光滑槽中只能使列车沿着圆周运动，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初速度v0，才能使列车通过圆形轨道而运动到右边的水平轨道上？
图5
【答案】v0>2R
【解析】当游乐车转满整个圆形轨道时，游乐车的速度最小，设此时速度为vmv＝2πRgR＋mv2，游乐车的质量为m，则据机械能守恒定律得：
要使游乐车能通过圆形轨道，则必有v>0，所以有
v0>2R.
2．如图6所示，ABCD为一竖直平面的轨道，其中BC水平，A点比BC高出10 m，BC长1 m，AB和CD轨道光滑．一质量为1 kg的物体，从A点以4 m/s的速度开始运动，经过BC后滑到高出C点10.3 m的D点速度为零．求：(g＝10 m/s2)
图6
(1)物体与BC轨道的动摩擦因数；
(2)物体第5次经过B点时的速度；
(3)物体最后停止的位置(距B点)．
【答案】(1)0.5 (2)4 m/s (3)0.4 m
