题目内容
如图所示,在同一竖直平面内两正对着的半径为的相同半圆滑轨道,相隔一定的距离
,虚线沿竖直方向,一质量为
的小球能在其间运动。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
不同时,测得两点压力差
与距离
的图像如右图所示。(不计空气阻力,
取10m/s
(1)当时,为使小球不脱离轨道运动,求小球在B点的最小速度(用物理量的符号表示)
(2)试写出A、B两点的压力差与
的函数关系。(用
、
、
表示)
(3)根据图象,求小球的质量和轨道半径。
(1)(2)
(3)0.4m
解析:
(1)小球恰能在A点沿轨道运动时:
(2分)
此时,小球在点动能最小,由机械能守恒:
(2分)
解得: (1分)
(2)在点:
(2分)
在点:
(2分)
小球从A到B机械能守恒:
(2分)
两点的压力差: (1分)
(3)由图象知:
截距:
(2分)
斜率:
(2分)
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A、m、x一定时,R越大,△F一定越大 | B、m、R一定时,x越大,△F一定越大 | C、m、x一定时,v越大,△F一定越大 | D、m、R一定时,v越大,△F一定越大 |