分析 (1)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,然后结合F-H图线求出圆轨道的半径和小球的质量;
(2)要使小球不脱离轨道,应使小球下落高度不能超过0.2m.
解答 解:(1)小物块从A到D,由机械能守恒定律得:
mg(h-2R)=$\frac{1}{2}$m${{v}_{D}}^{2}$
在D点,由牛顿第二定律得:
F+mg=m$\frac{{{v}_{D}}^{2}}{R}$
解得:F=$\frac{2mg}{R}$h-5mg
由F-h图象及代入数据得:m=0.1kg,R=0.2m.
(2)要使小物块不脱离轨道,小物块沿圆形轨道上升最大高度h1=R=0.2m
所以要使小物块不脱离轨道运动,小物块在斜面上释放高度h应满足0<h≤0.2m.
答:(1)小球质量为0.1kg,半径为0.2m;
(2)要使小物块不脱离轨道运动,小物块在斜面上释放高度h应满足0<h≤0.2m.
点评 本题考查机械能守恒定律及向心力公式的应用,要注意正确理解不脱离轨道运动的意义.
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A. | 物块A的质量小于物块B的质量 | B. | 两物块着地前重力做功WA>WB | ||
C. | 两物块着地时的动能EkA>EkB | D. | 两物块着地时的机械能EA=EB |
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A. | 重力势能增加3J | B. | 重力势能减少3J | C. | 动能减少1J | D. | 机械能减少1J |
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A. | 保持静止 | B. | 向右摆动 | ||
C. | 向纸外摆动 | D. | 竖直向下看逆时针转动 |
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A. | 20 m | B. | 15 m | C. | 10 m | D. | 5 m |
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A. | $\sqrt{2}$R | B. | $\sqrt{3}$R | C. | 2R | D. | $\sqrt{6}$R |
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