某实验小组做了如下实验,装置如图*所示.竖直平面内的光滑轨道由倾角为θ的斜面轨道AB和圆弧轨道BCD组成,将质...
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某实验小组做了如下实验,装置如图*所示.竖直平面内的光滑轨道由倾角为θ的斜面轨道AB和圆弧轨道BCD组成,将质量m=0.1kg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圆弧最高点D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.g=10m/s2.求:
(1)圆轨道的半径R.
(2)若小球从D点水平飞出后又落到斜面上,其中最低的位置与圆心O等高,求θ的值.
【回答】
【知识点】机械能守恒定律;向心力.E3D4
【*解析】(1)R=0.2m(2)解析:(1)由机械能守恒得:mgH-mg•2R=mvC2 由牛顿第二定律得:mg+F=m解得:F=H-5mg
根据图象得:m=0.1kg;R=0.2m.
(2)因,,可得,由几何关系可得
【思路点拨】小球从A到C运动的过程中,只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律和牛顿第二定律求出小球对轨道C点的压力与H的关系式
知识点:机械能守恒定律
题型:计算题
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