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如圖4-3-8甲所示,彎曲部分AB和CD是兩個半徑相等的圓弧,中間的BC段是豎直的薄壁細圓管(細圓管內徑略大于小球的直徑),分別與上下圓弧軌道相切連接,BC段的長度L可作伸縮調節.下圓弧軌道與地面相切,其中D、A分別是上下圓弧軌道的最高點與最低點,整個軌道固定在豎直平面內.一小球多次以某一速度從A點水平進入軌道而從D點水平飛出.今在A、D兩點各放一個壓力傳感器,測試小球對軌道A、D兩點的壓力,計算出壓力差ΔF.改變BC的長度L,重復上述實驗,最后繪得的ΔFL圖象如圖4-3-21乙所示.(不計一切摩擦阻力,g取10 m/s2)
(1)某一次調節后,D點的離地高度為0.8 m,小球從D點飛出,落地點與D點的水平距離為2.4 m,求小球經過D點時的速度大小;
(2)求小球的質量和彎曲圓弧軌道的半徑.
圖4-3-8
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