◎ 题目

如图所示，一根轻绳一端系一个小球，另一端固定在O点，在O点有一个能测量绳的拉力的测力传感器E，让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动，如图（a）所示．由传感器测出拉力F随时间t的变化图象如图（b）所示．已知小球在最低点A的速度vA=6m/s．求 （1）小球圆周运动周期；   （2）小球的质量； （3）轻绳的长度L； （4）小球在最高点的动能．

◎ 答案

（1）由F与t的图象关系可知：小球圆周运动周期为2s （2）当小球在最高点时，绳子的拉力最小；小球在最低点时，绳子的拉力最大．且小球从最低点到最高点过程中只有重力做功，所以小球的机械能守恒． 则有：最高点G+F小=m v 2低 R 最低点F大-G=m v 2高 R 最低点到最高点，机械能守恒定律： 1 2 m v 2低 = 1 2 m v 2高 +mg?2R 由上三式可得：小球的质量m=0.2kg （3）轻绳的长度L=R=0.6m （4）小球在最高点的动能Ek= 1 2 m v 2低 -mg?2R=1.2J 答：（1）小球圆周运动周期2s；   （2）小球的质量0.2kg； （3）轻绳的长度0.6m； （4）小球在最高点的动能1.2J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，一根轻绳一端系一个小球，另一端固定在O点，在O点有一个能测量绳的拉力的测力传感器E，让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动，如图（a）所示．由传感器测出拉力F随时间…”主要考查了你对  【向心力】，【牛顿第二定律】  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。