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如圖12所示,在同一豎直平面內(nèi)兩正對(duì)著的相同半圓光滑軌道，相隔一定的距離，虛線沿豎直方向，一小球能在其間運(yùn)動(dòng)，今在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)各放一個(gè)壓力傳感器，測(cè)試小球?qū)壍赖膲毫�，并通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示出來(lái)，當(dāng)軌道距離變化時(shí)，測(cè)得兩點(diǎn)壓力差與距離的圖象如右下圖所示。（不計(jì)空氣阻力，g 取10 m/s2）求：

（1）小球的質(zhì)量；

（2）相同半圓光滑軌道的半徑；

（3）若小球在最低點(diǎn)B的速度為20m/s，為使小球能沿光滑軌道運(yùn)動(dòng)，求的最大值。

（1）

（2）

（3）


解析:

（1）設(shè)軌道半徑為R，由機(jī)械能守恒定律：

        ①

在B點(diǎn)：           ②

在A點(diǎn)：          ③

由①②③式得：兩點(diǎn)的壓力差，          ④

由圖象得：截距，得         ⑤

（2）由④式可知：因?yàn)閳D線的斜率

所以         ⑥

（3）在A點(diǎn)不脫離的條件為：              ⑦

由①⑥⑦三式和題中所給已知條件解得：              ⑧

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2006?南通一模）在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，并求出平拋運(yùn)動(dòng)初速度．實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)將固定在斜槽的木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，實(shí)驗(yàn)前要檢查斜槽末端切線是否水平，請(qǐng)簡(jiǎn)述你的檢查方法：
將小球放在槽的末端（或木板上）看小球能否靜止（或用水平儀檢查木板是否水平）
將小球放在槽的末端（或木板上）看小球能否靜止（或用水平儀檢查木板是否水平）

（2）關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是
BCD
BCD

A．小球釋放的初始位置越高越好
B．每次小球要從同一高度由靜止釋放
C．實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直
D．小球的平拋運(yùn)動(dòng)要靠近但不接觸木板
（3）某同學(xué)在描繪平拋運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，得到的部分軌跡曲線如圖乙所示．在曲線上取A、B、C三個(gè)點(diǎn)，測(cè)量得到A、B、C三點(diǎn)間豎直距離h1=10.20cm，h2=20.20cm，A、B、C三點(diǎn)間水平距離x1=x2=12.40cm，g取10m/s2，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為
1.240
1.240
m/s．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖12所示，帶電荷量為Q的正點(diǎn)電荷固定在傾角為30°的光滑絕緣斜面底部的C點(diǎn)，斜面上有A、B兩點(diǎn)，且A、B和C在同一直線上，A和C相距為L，B為AC中點(diǎn)�，F(xiàn)將一帶電小球從A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)帶電小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好又為零，已知帶電小球在A點(diǎn)處的加速度大小為，靜電力常量為k，求：

(1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度大小。

(2)B和A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(用Q和L表示)。

圖12

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個(gè)小球A和B(中央有孔)，A、B間由細(xì)繩連接，它們處于如圖12所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)。此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，AB間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30°夾角。已知B球的質(zhì)量為m，求細(xì)繩對(duì)B球的拉力和A球的質(zhì)量。

圖12

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科目：高中物理 來(lái)源：2014屆浙江省臨海市高一下學(xué)期期中考試物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，并求出平拋運(yùn)動(dòng)初速度。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

(1)安裝實(shí)驗(yàn)裝置，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是（     ）

A.保持小球飛出時(shí)，速度既不太大，也不太小

B.保證小球飛出時(shí)，初速度水平

C.保證小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次都相等

D.保證小球運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線

(2)實(shí)驗(yàn)操作中下列說(shuō)法正確的是        (    )

A．小球釋放的初始位置越高越好

B．每次小球要從同一高度由靜止釋放

C．實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直

D．小球的平拋運(yùn)動(dòng)要靠近但不接觸木板

(3)某同學(xué)在描繪平拋運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，得到的部分軌跡曲線如圖乙所示。在曲線上取A、B、C三個(gè)點(diǎn)，測(cè)量得到A、B、C三點(diǎn)間豎直距離h1＝10.20cm，h2＝20.20cm，A、B、C三點(diǎn)間水平距離x1＝x2＝12.40cm，g取10m/s2，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為_  ____m/s。

 

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