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如图甲所示,竖直平面内的坐标系xoy内的光滑轨道由半圆轨道OBD和抛物线轨道OA组成,OBD和OA相切于坐标原点O点,半圆轨道的半径为R , 一质量为m的小球(可视为质点)从OA轨道上高H处的某点由静止滑下。(1)若小球从H=3R的高度静止滑下,求小球刚过O点时小球对轨道的压力;

(2)若用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象,取g=10m/s2。求滑块的质量m和圆轨道的半径R的值。

(1)(2)   m=0.1kg

解析试题分析:(1)        (2分)
     (2分)     解得        (1分)
(2)由图乙可知,在H大于0.5m时,小球才能通过D点。(2分)
当H=0.5m时,有      (2分
      (2分)          (1分)
当H=1.0m时,有   (3分)
  (2分)       m=0.1kg  (2分)
考点:考查了圆周运动和动能定理的应用
点评:在分析圆周运动时,关键是找出向心力来源,根据牛顿第二定律列式求解

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?潮州三模)在半径R=5000km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.求:

(1)圆轨道的半径及星球表面的重力加速度.
(2)该星球的第一宇宙速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?福州模拟)在半径R=5000km 的某星球表面,宇航员做了如下实验.实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg 的小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.求:

(1)圆轨道的半径.
(2)该星球的第一宇宙速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成,AB和BCD相切于B点,CD连线是圆轨道竖直方向的直径(C、D为圆轨道的最低点和最高点),已知∠BOC=30?.可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象,取g=10m/s2.求:
(1)滑块的质量和圆轨道的半径;
(2)是否存在某个H值,使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点.若存在,请求出H值;若不存在,请说明理由.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由直轨道AB和半圆轨道BC组成,半圆轨道半径为R.小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过圆轨道最高点C时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F随高度H的变化关系图象.(小球在轨道连接处无机械能损失,g=10m/s2

求:
(1)小球从H=3R处滑下,它经过最低点B时的向心加速度的大小;
(2)小球的质量和圆轨道的半径;
(3)试在图乙中画出小球在圆轨道最低点B时对轨道的压力随高度H的变化图象.(要求写出轨道的压力随高度变化的关系式)

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网在半径R=5000km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用压力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.求:
(1)设轨道圆半径为r,星球表面的重力加速度为g,试推导出F与H的函数关系式
(2)圆轨道的半径r,及星球表面的重力加速度g.
(3)该星球的第一宇宙速度v1多大?

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