题目内容
【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,今在最高点与最低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像如图。(g=10 m/s2,不计空气阻力) 求:
(1)小球的质量;
(2)若小球在最低点B 的速度为20 m/s,为使小球能沿轨道运动,的最大值为多少。
【答案】(1)(2)
【解析】试题分析:(1)设轨道半径为R,由机械能守恒定律
(1) (2分)
对B点:(2) (1分)
对A点:(3) (1分)
由(1)、(2)、(3)式得:两点的压力差:
(4) (2分)
由图象得:截距,得(5) (1分)
(2)因为图线的斜率所以(6) (2分)
在A点不脱离的条件为:(7)) (1分)
由(1)、(6)、(7)式得: (2分)
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