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如图(甲)所示,弯曲部分ABCD是两个半径相等的四分之一圆弧,中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径),分别与上、下圆弧轨道相切连接,BC段的长度L可作伸缩调节。下圆弧轨道与地面相切,其中DA分别是上、下圆弧轨道的最高点与最低点,整个轨道固定在竖直平面内。一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出。今在AD两点各放一个压力传感器,测试小球对轨道AD两点的压力,计算出压力差△F。改变BC间距离L,重复上述实验,最后绘得△F-L的图线如图(乙)所示。(不计一切摩擦阻力,g取10m/s2

(1)某一次调节后D点离地高度为0.8m。小球从D点飞出,落地点与D点水平距离为2.4m,求小球过D点时速度大小。

(2)求小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径大小。

(1)6m/s     (2) 0.4m   


解析:

⑴小球在竖直方向做自由落体运动,                        

水平方向做匀速直线运动                               

得:                             

⑵设轨道半径为r,A到D过程机械能守恒:

                          

在A点:                      

在D点:                             

由以上三式得:

                        

由图象纵截距得:6mg=12   得m=0.2kg                   

由L=0.5m时   △F=17N                           

代入得:

r=0.4m                                       

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图(甲)所示,弯曲部分AB和CD是两个半径相等的
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圆弧,中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径),细圆管分别与上、下圆弧轨道相切连接,BC段的长度L可作伸缩调节.下圆弧轨道与地面相切,其中D、A分别是上、下圆弧轨道的最高点与最低点,整个轨道固定在竖直平面内.一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出.今在A、D两点各放一个压力传感器,测试小球对轨道A、D两点的压力,计算出压力差△F.改变BC间距离L,重复上述实验,最后绘得△F-L的图线如图(乙)所示,(不计一切摩擦阻力,g取10m/s2),试求:

(1)某一次调节后D点离地高度为0.8m.小球从D点飞出,落地点与D点水平距离为2.4m,小球通过D点时的速度大小
(2)小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

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1.某一次调节后D点离地高度为0.8m。小球从D点飞出,落地点与D点水平距离为2.4m,小球通过D点时的速度大小

2.小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径大小。

 

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1.某一次调节后D点离地高度为0.8m。小球从D点飞出,落地点与D点水平距离为2.4m,小球通过D点时的速度大小

2.小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径大小。

 

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【小题1】某一次调节后D点离地高度为0.8m。小球从D点飞出,落地点与D点水平距离为2.4m,小球通过D点时的速度大小
【小题2】小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径大小。

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1.某一次调节后D点离地高度为0.8m。小球从D点飞出,落地点与D点水平距离为2.4m,小球通过D点时的速度大小

2.小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径大小。

 

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