11、答案:
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则小球从“O” 字形圆形轨道的最低点P到达“O” 字形圆形轨道的最高点N点的过程中,由机械能守恒得:
………①3分
当小球到达“O”字形圆形轨道顶端N点时,由牛顿第二定律得:
……………………………………………………………………② 3分
由①②解得
………………………………………③ 2分
(2)小球从最高处Q到管口A的过程中,只有重力做功,由管口A至经
圆管轨道,然后沿弯管到达
“O” 字形圆形轨道的最低点P点的过程中,重力、摩擦力都做功。
即小球从最高处Q到达“O” 字形圆形轨道的最低点P点的过程中,由动能定理得:
………………………………………④ 3分
由式解得![]()
)-
=2.2J ……………… ⑤
1分
根据题目给出数据,设小球下落至横杆高度处下落的高度差为△h,对应所用时间,
…………………………………………⑥
1分
为使小球刚好能够从横杆上越过(对应水平位移为x),小球离开D点时的速度为
………………………………………………………………⑦ 1分
设小球再次释放时的高度为h,注意到小球在水平地面上运动时,摩擦力所做的
功仍为Wf,对从A点正上方开始下滑至C点的运动过程中,由
………………………………………………⑧ 3分
代入数据,得h=1.29m……………………………………………… ⑨ 1分