如图所示,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

◎ 题目

如图所示,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x的图象如右图所示。(不计空气阻力,g取10m/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,x的最大值。

◎ 答案

解:(1)设轨道半径为R,由机械能守恒定律得

在B点
在A点
由①②③式得两点的压力差:
 ④
由图象得:截距6mg=6,得m=0.1kg ⑤ 
(2)由④式可知:因为图线的斜率
所以R=2m⑥
(3)在A点不脱离的条件为
由①⑥⑦三式和题中所给已知条件解得:x=15m⑧。

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,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…”主要考查了你对  【从受力确定运动情况】,【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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