Question

宇航员在某星球表面做了如下实验，实验装置如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由斜轨道AB和圆弧轨道BC组成．将质量m＝0．2kg的小球，从轨道AB上高H处的某点由静止释放，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力大小为F，改变H的大小，可测出F随H的变化关系如图乙所示，求：

（1）圆轨道的半径；

（2）星球表面的重力加速度；

（3）作出小球经过C点时动能随H的变化关系E_k-H图象．

Answer

（1）0．2m（2）5m/s2（3）见解析图；

【解析】

试题分析：（1）小球过C点时有：

由动能定理得：

得：

由图可知：当H 1 =0．5m时，F 1 =0N ，得 r=0．2m

（2）当H 2 =1．0m时，F 1 =5N，解得：g=5m/s 2

（3）由动能定理得

Ek=H-0．4

考点：牛顿运动定律、动能定理

【名师点睛】本题是牛顿运动定律与动能定理的综合题，解决本题的关键根据该规律得出压力F与H的关系式．结合表达式分析求解。