(15分)如图甲所示，弯曲部分AB和CD是两个半径相等的1/4圆弧，中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略

(15分)如图甲所示，弯曲部分AB和CD是两个半径相等的1/4圆弧，中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略

⑴v D ＝6m/s；⑵m＝0.2kg，r＝0.4m

试题分析：⑴设小球经过D点时的速度为v D ，小球从D点离开后做平抛运动，在竖直方向上为自由落体运动，设运动时间为t，根据自由落体运动规律有：h＝          ① 在水平方向上为匀速运动，有：x＝v D t         ② 由①②式联立解得：v D ＝ ＝6m/s ⑵设小球的质量为m，圆轨道的半径为r，在D点时，根据牛顿第二定律有：F D ＋mg＝       ③ 在A点时，根据牛顿第二定律有：F A －mg＝          ④ 小球在整个运动过程中机械能守恒，有：mg(2r＋L)＝ －            ⑤ 由③④⑤式联立解得：ΔF＝F A －F D ＝2mg ＋6mg 即ΔF与L呈一次函数关系，对照ΔF-L图象可知，其纵截距为：b＝6mg＝12N           ⑥ 其斜率为：k＝ ＝10N/m             ⑦ 由⑥⑦式联立解得：m＝0.2kg，r＝0.4m

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