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匀速圆周运动
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一根轻绳一端系一小球,另一端固定在O点,在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器,让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动,由传感器测出拉力F随时间t变化图像如图所示,已知
网友投稿 2022-09-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
一根轻绳一端系一小球,另一端固定在
O
点,在
O
点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器,让小球绕
O
点在竖直平面内做圆周运动,由传感器测出拉力
F
随时间
t
变化图像如图所示,已知小球在最低点
A
的速度
v
A
=6m/s,求:
(1)小球做圆周运动的周期
T
;
(2)小球的质量
m
;
(3)轻绳的长度
L
;
(4)小球在最高点的动能
E
k
.
◎ 答案
(1)
T
=2s (2)
m
=0.2 kg(3)
L
=0.6 m (4)
◎ 解析
(1)小球在运动的过程中,重力与绳子的拉力之和提供向心力,拉力随运动过和做周期性变化,故拉力的周期也就等于小球做圆周运动的周期,
由图可以看出,
T
=2s.
(2)(3)以小球为研究对象,设其在最低点受到的拉力为
T
A
,
,
最高点受到的拉力为
T
B
,则由图可以看出
,
速度大小为
v
.
小球在最低点时,有
.
在最高点时,有
,
从最低点至最高点的过程中,机械能守恒,则有
,
解得:
m
=0.2 kg,
L
=0.6 m.
(4)
◎ 知识点
专家分析,试题“一根轻绳一端系一小球,另一端固定在O点,在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器,让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动,由传感器测出拉力F随时间t变化图像如图所示,已知…”主要考查了你对 【匀速圆周运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202209/261878.html
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