题目内容
【题目】如图所示，竖直面内的空心钢管由一段内壁粗糙的弧形钢管OP和内壁光滑的圆形钢管平滑连接而组成。圆形钢管的半径为r。与r相比，两段钢管的内径都很小，可以忽略不计。质量为m的小球，其直径略小于钢管的内径，可以在钢管内沿钢管运动。将小球从离水平地面高3.5r的管口O处无初速释放。测得小球刚从P点进入圆形钢管时，对管壁的压力大小是其重力的7倍。重力加速度为g。求：
⑴小球刚从P点进入圆形钢管时的速度大小vP；
⑵小球通过弧形钢管OP过程中，摩擦力对小球做的功Wf ；
⑶小球通过圆形钢管最高点Q时对管壁压力F的大小和方向。
【答案】⑴
⑵W= - 0.5mgr ⑶F ′=mg
【解析】
（1）在P点，由牛顿定律：
，其中N=7mg，
得
（2）O、P过程用动能定理，
，
得W= - 0.5mgr
（3）P到Q机械能守恒，
，
在最高点时：
，
得F ′=mg
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举一反三期末百分冲刺卷系列答案
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【题目】一学生利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，该弧形轨道的末端水平，离地面的高度为H，现将一钢球从轨道的不同高度h处由静止释放，钢球的落点距离轨道末端的水平距离为x
(1)若轨道完全光滑，则x2与h的关系应满足x2=____________________(用H、h表示)。
(2)该同学经实验得到几组实验数据如表所示，请在图乙所示的坐标纸上作出x2-h关系图________。
h(10-1m) | 2．00 | 3．00 | 4．00 | 5．00 | 6．00 |
x2 (10-1m2) | 2．62 | 3．89 | 5．20 | 6．53 | 7．78 |
(3)对比实验结果与理论计算得到的x2-h关系图线（图乙中已画出），可知自同一高度由静止释放的钢球，其水平抛出的速率____________________________（填“小于”或“大于”）理论值。
