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某同学想验证竖直面内物块做圆周运动向心力变化的规律,使用某一竖直面内的圆周轨道,轨道圆心为O,半径 , 分别在距离最低点A高度为0、h、2h、3h、4h、5h、6h处固定有压力传感器,其装置如图甲所示。

⑴选择比较光滑的竖直轨道,以保证小球在运动过程中机械能变化可以忽略;

⑵使一质量为m的小球从A点以速度开始沿内轨道向右运动,记录小球在各位置对轨道的压力F与高度H的对应数值,并在坐标系中描点连线得到如图乙所示的图象;

⑶若物块在初始位置对轨道压力大小为 , 则F与H的函数关系可表示为(用m、g、R、H、、F表示),若已知重力加速度 , 则结合图乙可知小球质量 , 小球经过最低点A时的初速度m/s(可以用根式表示)。

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