某校同学利用如图甲所示的实验装置研究一光滑小球运动时对轨道压力的规律，该装置位于竖直面内，倾斜轨道AB和圆弧轨道BC在B点相切，圆轨道的半径为r，让质量为m的小球。从轨打印页面

某校同学利用如图甲所示的实验装置研究一光滑小球运动时对轨道压力的规律，该装置位于竖直面内，倾斜轨道AB和圆弧轨道BC在B点相切，圆轨道的半径为r，让质量为m的小球。从轨

网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区

◎ 题目

某校同学利用如图甲所示的实验装置研究一光滑小球运动时对轨道压力的规律，该装置位于竖直面内，倾斜轨道AB和圆弧轨道BC在B点相切，圆轨道的半径为r，让质量为m的小球。从轨道AB上高H处的A点滑下，用力传感器测出小球经过最高点C时对轨道的压力。改变小球下滑的初速度v₀，可测出小球经过最高点C时对轨道压力F的对应值，g取10m/s²。
（1）试写出压力F的大小随小球初速度v₀变化的关系式；
（2）若测得小球质量m=0.2kg，圆弧半径r=0.4m，压力F的最小值为5N，试确定小球下落的高度H，并在乙图的坐标上定性地画出F-v₀的图象。

◎ 答案

解：（1）光滑小球从A点到C点的过程中机械能守恒，则

①
根据牛顿第二定律，小球经过C点时满足：

②
由①②解得：

③
（2）当压力最小时，有v₀=0，所以

④
解得H=l.5m⑤
函数图象如图所示

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

专家分析，试题“某校同学利用如图甲所示的实验装置研究一光滑小球运动时对轨道压力的规律，该装置位于竖直面内，倾斜轨道AB和圆弧轨道BC在B点相切，圆轨道的半径为r，让质量为m的小球。从轨…”主要考查了你对【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。

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