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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

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
魔方格

◎ 答案

(1)由图可知T=0.4πs
T=2π

L
g
,得L=
gT2
4π2
=0.392m

(2)在B点时拉力最大,设为Fmax,有:Fmax-mg=m
v2
L

由A到B过程机械能守恒,有:mgL(1-cosθ)=
1
2
m
v

在A、C两点拉力最小,有:Fmin=mgcosθ
解得:Fmin=0.485N
答:(1)单摆的振动周期为0.4πs,摆长为0.392m.
(2)细线对擦边球拉力的最小值为0.485N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【机械能守恒定律】  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。

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