如图，一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧AB...

如图，一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）．已知圆弧的半径R=0.3m，θ=60°，小球到达A点时的速度 v=4m/s．（取g=10m/s2）

求：（1）小球做平抛运动的初速度v0；

（2）P点与A点的水平距离和竖直高度；

（3）小球到达圆弧最高点C时速度和对轨道的压力．

（1）小球做平抛运动的初速度v0为2m/s．（2）P点与A点的水平距离为0.7m，竖直高度为0.6m；（3）小球到达圆弧最高点C时速度为m/s，对轨道的压力大小为8N，方向：竖直向上【解析】试题分析：（1）根据速度的合成与分解求出小球的初速度．（2）小球做平抛运动，应用平抛运动规律求出P点与A点的水平距离和竖直高度．（3）由动能定理与牛顿第二定律求出速度与压力．解（1）小球到A点的速度如图所示，小球的速度：v0=vcosθ=4×cos60°=2m/s；（2）小球的竖直分速度：vy=vsinθ，又vy=gt，代入数据解得：，水平方向：x=v0t，代入数据解得：x=0.7m，竖直方向：h=gt2，代入数据解得：h=0.6m；（3）从A到C，由动能定理得：，代入数据解得：vC=m/s，由圆周运动向心力公式得：F+mg=m，代入数据解得：F=8N，由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小F′=F=8N，方向竖直向上；答：（1）小球做平抛运动的初速度v0为2m/s．（2）P点与A点的水平距离为0.7m，竖直高度为0.6m；（3）小球到达圆弧最高点C时速度为m/s，对轨道的压力大小为8N，方向：竖直向上．

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考点分析：

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如图所示，是验证重物自由下落过程中机械能守恒的实验装置．请按要求作答：

（1）实验时使重物靠近打点计时器下端，先，后，纸带上打下一系列点．

（2）选取一条符合要求的纸带如图所示，标出打下的第一个点O，从纸带的适当位置依此选取相邻的三个点A，B，C，分别测出到O点的距离为x1、x2、x3，已知重物的质量为m，重力加速度为g，打点时间间隔为T，则自开始下落到打下B点的过程中，重物减少的重力势能为= ，增加的动能为= 2．

（3）实验中，利用求得，通过比较与大小，来验证机械能守恒，这种做法是否正确？答：（填“正确”或“不正确）

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如图1所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系．水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s．