有人用如圖甲所示的固定離心軌道（由斜軌道和圓軌道組成）探究小球?qū)A軌道的壓力。他在圓軌道的最低點(diǎn)A和最高點(diǎn)B各安裝一個(gè)壓力傳感器（圖中未畫出），讓小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從左側(cè)斜軌道的不同高度由靜止釋放，利用壓力傳感器測出小球在圓軌道內(nèi)側(cè)通過A、B兩點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力FA和FB。已知圓軌道的半徑R=0.10m，g取10m/s2。

（1）第一次實(shí)驗(yàn)中，小球所受阻力不計(jì)。測得FB隨FA變化的關(guān)系圖線如圖乙中的a所示。求小球的質(zhì)量m；

（2）更換離心軌道但軌道尺寸不變，進(jìn)行第二次實(shí)驗(yàn)，小球所受阻力不可忽略。測得FB隨FA變化的關(guān)系圖線如圖乙中的b所示。求當(dāng)FB=6.0N時(shí)，小球從A運(yùn)動到B的過程中損失的機(jī)械能。

 


（1）設(shè)小球某次從左側(cè)斜軌道靜止釋放后，通過A、B兩點(diǎn)的速度分別為vA和vB，根據(jù)牛頓第二定律，有

           （1分）                          （1分）

根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有

                                 （2分）

聯(lián)立以上各式，得：                （2分）

由圖乙中圖線a可知，當(dāng)FB=0時(shí)， FA=6N

解得：m=0.1kg                                               （1分）

   （2）由圖乙中圖線b可知：當(dāng)小球通過B點(diǎn)時(shí)，若小球?qū)壍缐毫Φ拇笮?i>FB=6.0N，則小球通過A點(diǎn)時(shí)對軌道壓力的大小FA=16N。根據(jù)牛頓運(yùn)動定律，有

           （1分）                          （1分）

       在小球從A運(yùn)動到B的過程中，根據(jù)能量守恒定律，有

                             （3分）

解得：J               （2分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究合外力做功與物體動能變化的關(guān)系，測得小車質(zhì)量為M，鉤碼質(zhì)量為m．他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，除了要平衡摩擦力外，在實(shí)驗(yàn)中還要使鉤碼質(zhì)量
遠(yuǎn)小于
遠(yuǎn)小于
小車質(zhì)量（請選填“遠(yuǎn)大于”、“等于”或“遠(yuǎn)小于”）；若通過實(shí)驗(yàn)得到紙帶如圖乙所示，相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，測得A點(diǎn)到C點(diǎn)距離為x1，E點(diǎn)到G點(diǎn)距離為x2，B點(diǎn)到F點(diǎn)距離為x3，請用題目中給出的物理量寫出合外力做功與物體動能變化的關(guān)系式
m
gx
 
3
=
1
2
M(
x
 
2
2T
)
2
 
-
1
2
M(
x
 
1
2T
)
2
 
m
gx
 
3
=
1
2
M(
x
 
2
2T
)
2
 
-
1
2
M(
x
 
1
2T
)
2
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?珠海二模）某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體的速度與時(shí)間的關(guān)系：
①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接
低壓交流
低壓交流
電源（填“低壓直流”、“低壓交流”或“220V交流”）；
②實(shí)驗(yàn)時(shí)，使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先
接通電源
接通電源
再
放開小車
放開小車
（填“接通電源”或“放開小車”）．
③若所接電源的頻率是50Hz，則每隔
0.02
0.02
秒打一個(gè)點(diǎn)．
④圖乙是繪出的小車速度-時(shí)間關(guān)系圖線，根據(jù)圖線求出小車的加速度為a=
0.625
0.625
m/s2．（保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）用螺旋測微器測定一條金屬絲的直徑時(shí)，示數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為
 
．
（2）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測定重力加速度．
①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓為
 
，頻率為
 
．
②打出的紙帶MN如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的
 
端和重物相連接．（選填“M”或“N”）
③紙帶上1至9各點(diǎn)為計(jì)時(shí)點(diǎn)，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時(shí)的加速度為
 
 m/s2．（保留3位有效數(shù)字）
④當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.80m/s2，請列出測量值小于當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎档囊粋�(gè)原因
 
．
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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能定恒定律．重錘由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．利用這個(gè)裝置也可以測量下落的加速度的數(shù)值．如圖乙所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測量出A點(diǎn)距打下的第一個(gè)點(diǎn)O距離為s0，點(diǎn)A、C間的距離為s1、點(diǎn)C、E間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，則根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度的表達(dá)式為a=
 
，打點(diǎn)C時(shí)重錘的速度v=
 
．
（2）為了測定滑塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置．其中，a是質(zhì)量為m的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端與桌面相切）．第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端與桌面的右端M對齊，讓滑塊a從滑槽上最高點(diǎn)由靜止釋放滑下，落在水平地面上的P點(diǎn)；第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑槽固定于水平桌面的左端，測出滑槽的末端N與桌面的右端M的距離為L，讓滑塊a再次從滑槽上最高點(diǎn)由靜止釋放滑下，落在水平地面上的P'點(diǎn)．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，不計(jì)空氣阻力．
①實(shí)驗(yàn)還需要測量的物理量（用文字和字母表示）：
 
．
②寫出滑塊a與桌面間的動摩擦因數(shù)的表達(dá)式（用測得的物理量的字母表示）：μ=
 
．
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