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如图甲,ABC为竖直放置的半径为0.1m的半圆形轨道,在轨道的最低点和最高点A、C各安装了一个压力传感器,可测定小球在轨道内侧,通过这两点时对轨道的压力FA和FC.质量为0.1
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图甲,ABC为竖直放置的半径为0.1m的半圆形轨道,在轨道的最低点和最高点A、C各安装了一个压力传感器,可测定小球在轨道内侧,通过这两点时对轨道的压力F
A
和F
C
.质量为0.1kg的小球,以不同的初速度v冲入ABC轨道.(g取10m/s
2
)
(1)若F
C
和F
A
的关系图线如图乙所示,求:当
时小球滑经A点时的速度
,以及小球由A滑至C的过程中损失的机械能;
(2)若轨道ABC光滑,小球均能通过C点.试推导F
C
随F
A
变化的关系式,并在图丙中画出其图线.
◎ 答案
解:(1)由牛顿第三定律可知,小球在A、C两点所受轨道的弹力大小
,
在A点由牛顿第二定律得:
解得
在C点由牛顿第二定律得:
对A至C的过程,由动能定理得:
①②③联立得
解得
故损失的机械能为0.2J
(2)因轨道光滑,小球由A至C的过程中机械能守恒
联立①②⑥得
即
图线如图所示
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲,ABC为竖直放置的半径为0.1m的半圆形轨道,在轨道的最低点和最高点A、C各安装了一个压力传感器,可测定小球在轨道内侧,通过这两点时对轨道的压力FA和FC.质量为0.1…”主要考查了你对 【向心力】,【动能定理】,【机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/362412.html
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