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【题目】(10分).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。

【答案】(1)0.1kg, 0.2m (2)H=0.6m

【解析】

试题分析:(1)mg(H-2R)= mvD2

得:

取点(0.50m,0)和(1.00m,5.0N)代入上式得:m=0.1kg,R=0.2m

(2)假设滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的E点(如图所示)

x= OE=vDPt

R=gt2

得到:vDP=2m/s

而滑块过D点的临界速度

由于:vDP> vDL 所以存在一个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

mg(H-2R)= mvDP2

得到:H=0.6m

练习册系列答案
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(1)m1的最大速度;

(2)物块在车面上滑行的时间t
(3)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0'不超过多少。

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A. A原来是静止的,则施加力F后,A将加速下滑

B. A原来是静止的,则施加力F后,A仍保持静止

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D. A原来是加速下滑,则施加力F后,A的加速度将增大

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(1)__________合力的理论值(填),

(2)___________合力的真实值(填),

(3)两次实验都要把橡皮条结点拉到点的原因是________________________

(4)通过本实验,可得出的实验结论是:力的合成遵循___________________

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