Question

如圖甲所示，某課外研究小組將一個壓力傳感器安裝在離心軌道圓周部分的最低點B處，他們把一個鋼球從軌道上的不同高處由靜止釋放。得到多組壓力傳感器示數F和對應的釋放點的高度h的數據后，作出了如圖乙所示的F-h圖象。不計各處摩擦，取g=10 。

(1)求該研究小組用的離心軌道圓周部分的半徑R

(2)當h=0.6m，小球到達圓周上最高點C點、時，軌道對小球的壓力多大？

Answer 1

解：（1）小鋼球從釋放到點的過程中，由動能定理有：

  …………………①2分

小鋼球在點時，由牛頓第二定律得：

   ………………②2分

解得：

 ………………③1分

由圖乙可知：當時，；當時，。將上述數據帶入③式解得：

  ………………………2分

（2）小鋼球從到的過程中，機械能守恒，有：

  ………④2分

小鋼球在點時，由牛頓第二定律有：

   ……………⑤2分

聯(lián)立解得：     ………………………2分