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(14分)如图12所示,在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖直方向,一小球能在其间运动,今在最低点与最高点各放一个压力传感器,测试小球对

网友投稿  2022-11-10 00:00:00  互联网

◎ 题目

(14分)如图12所示,在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖直方向,一小球能在其间运动,今在最低点与最高点各放一个压力传感器,测试小球对轨道的压力,并通过计算机显示出来,当轨道距离变化时,测得两点压力差与距离的图象如右下图所示。(不计空气阻力,g 取10 m/s2)求:
(1)小球的质量;
(2)相同半圆光滑轨道的半径;
(3)若小球在最低点B的速度为20m/s,为使小球能沿光滑轨道运动,求的最大值。

◎ 答案

(1)
(2)
(3)

◎ 解析

(1)设轨道半径为R,由机械能守恒定律:
       ①
B点:          ②
A点:         ③
由①②③式得:两点的压力差,         ④
由图象得:截距,得        ⑤
(2)由④式可知:因为图线的斜率
所以        ⑥
(3)在A点不脱离的条件为:             ⑦
由①⑥⑦三式和题中所给已知条件解得:             ⑧

◎ 知识点

    专家分析,试题“(14分)如图12所示,在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖直方向,一小球能在其间运动,今在最低点与最高点各放一个压力传感器,测试小球对…”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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