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)

练习册系列答案
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【题目】气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块“悬浮”在导轨上,滑块对导轨的压力近似为零,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。某实验小组验证动量守恒定律的实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:(滑块A、B的质量mA、mB已经给出且不相等)

①调整气垫导轨,使导轨处于水平。

②在A和B间放入一个被压缩的轻弹黄,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上。

③用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1;B的右端至D板的距离L2

④给导轨送气,气流稳定后,按下电钮放开卡销.同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时自动停止计时,从记时器上记下 A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2

(1))利用已经给的量和上述测量的实验数据,写出验证动量守恒定律的表达式 _________

(2)利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出弹性势能表达式为_________

(3)该实验装置中由于弹簧的质量不能忽略,会对实验准确度造成影响。下列哪种方式可以减小这种影响? (___)

A.将弹簧与A、B滑块都粘连在一起

B.将弹簧与AB中质量较大的粘连在一起

C.将弹簧与AB中质量较小的粘连在一起

D.将弹簧与A、B滑块都不粘连在一起

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