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将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力,图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的A、A′之间来回滑动,A,A′点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为θ,θ很小.图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线,且图中t=0t=0为滑块从A点开始运动的时刻,试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息,求:

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(1)容器的半径;
(2)小滑块的质量;
(3)滑块运动过程中的守恒量.
(1)完成一次全振动的时间为一个周期,由图乙得小滑块做简谐振动的周期:T=
π
5
s

T=2π
R
g
=
π
5
,得R=0.1m
(2)在最高点A,有Fmin=mgcosθ=0.495N
在最低点B,有Fmax=m
v2
R
+mg=0.510N

从A到B,滑块机械能守恒,有mgR(1-cosθ)=
1
2
mv2

解得:m=0.05kg.
(3)滑块机械能守恒,规定B点为0势能点,机械能E=mgR(1-cosθ)=5×10-4J.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

某研究性学习小组的同学将一测力传感器连接到计算机上测量快速变化的力,图甲中O点为单摆的悬点,将传感器接在摆线与O点之间,现将小球(可视为质点)拉到A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动,其中B点为运动最低位置.∠AOB=∠COB=α,α小于10°且是未知量.图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间变化的图象,且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻,据力学规律和题中信息(g取10m/s2),则单摆的周期为
0.6π
0.6π
s,摆长为
0.9
0.9
m.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?苏州模拟)将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力.图甲中O点为单摆的固定悬点,现将质量m=0.05㎏的小摆球(可视为质点)拉至A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置.∠AOB=∠COB=θ(θ小于10°且是未知量).;由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线如图乙所示,且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻.g取10m/s2,试根据力学规律和题中所给的信息,求:

(1)单摆的振动周期和摆长.
(2)细线对擦边球拉力的最小值Fmin

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?开封一模)将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力.图甲中O点为单摆的固定悬点,现将小摆球(可视为质点拉至A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置,∠AOB=∠COB=α;α小于10°且是未知量.图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻.试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息求:(g取10m/s2
(1)单摆的振动周期和摆长;
(2)摆球的质量;?

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科目:高中物理 来源: 题型:

将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力.图甲中O点为单摆的固定悬点,现将小摆球(可视为质点)拉至 A 点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置,∠AOB=∠COB=θ,θ小于10°且是未知量.图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小 F 随时间 t 变化的曲线,且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻.试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息求:(g取10m/s2
(1)单摆的振动周期和摆长;
(2)摆球的质量;
(3)摆球运动过程中的最大速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力,如图所示,(甲)图中O点为单摆的悬点,现将小球(可视为质点)拉到A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动,其中B点为运动中最低位置,∠AOB=∠COB=α,α小于10°且是未知量.图(乙)表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻,根据力学规律和题中信息(g取10m/s2)求:
(1)单摆的周期和摆长;
(2)摆球的质量;
(3)摆动过程中的最大速度.

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