【題目】一根輕繩一端系一小球，另一端固定在O點(diǎn)，在O點(diǎn)有一個(gè)能測(cè)量繩的拉力大小的力傳感器，讓小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，由傳感器測(cè)出拉力F隨時(shí)間t變化圖象如圖所示，已知小球在最低點(diǎn)A的速度vA＝6 m/s，g=9.8 m/s2取π2=g,求：

(1)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T；

(2)小球的質(zhì)量m；

(3)輕繩的長(zhǎng)度L.

【答案】（1）2 s（2）0.2 kg（3）0.61 m

【解析】（1）小球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，重力與繩子的拉力之和提供向心力，拉力隨運(yùn)動(dòng)過(guò)程做周期性變化，故拉力的周期也就等于小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，由圖可以看出周期T＝2 s.

（2）以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,設(shè)其在最低點(diǎn)受到拉力TA，最高點(diǎn)受拉力TB.

由圖可以看出TA=14 N，TB=2 N

最低點(diǎn):TA-mg= ①

最高點(diǎn):TB+mg= ②

從A到B過(guò)程中,只有重力做功.由動(dòng)能定理得:

mvA2-mvB2=mg·2L ③

已知TA=14 N，TB=2 N，g=9.8 m/s2，vA=6 m/s，代入①②③式，

聯(lián)立解得：m≈0.2 kg，L≈0.61 m

（3）由（2）中已解得輕繩長(zhǎng)度L=0.61 m.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】以不同初速度將兩個(gè)物體同時(shí)豎直向上拋出并開(kāi)始計(jì)時(shí)，一個(gè)物體所受空氣阻力可忽略，另一物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比，下列用虛線和實(shí)線描述兩物體運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象可能正確的是（　�。�
A.
B.
C.
D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中

(1)下表是所得到的數(shù)據(jù)：

次數(shù)

質(zhì)量m/㎏

受力F/N

加速度a/(m/s)

1

0.5

0.25

2

0.50

3

1.00

4

1.0

5

1.5

若利用前三組數(shù)據(jù)探究加速度與受力的關(guān)系，則2、3組數(shù)據(jù)中物體的質(zhì)量應(yīng)該為_______kg；若利用后三組數(shù)據(jù)探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系，則4、5組數(shù)據(jù)中物體所受的力應(yīng)該為__________N.

(2)為了驗(yàn)證“加速度與物體質(zhì)量成反比”的猜想，采用圖象法處理數(shù)據(jù)。下圖是四個(gè)小組描繪出的不同圖象，你覺(jué)得能夠準(zhǔn)確驗(yàn)證上述猜想的圖象有____________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,在水平天花板的A點(diǎn)處固定一根輕桿a,桿與天花板保持垂直.桿的下端有一個(gè)輕滑輪O.另一根細(xì)線上端固定在該天花板的B點(diǎn)處,細(xì)線跨過(guò)滑輪O,下端系一個(gè)重為G的物體,BO段細(xì)線與天花板的夾角θ=30°.系統(tǒng)保持靜止,不計(jì)一切摩擦.下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 細(xì)線BO對(duì)天花板的拉力大小是G/2

B. a桿對(duì)滑輪的作用力大小是G/2

C. a桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小是G

D. a桿對(duì)滑輪的作用力大小是G

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】汽車前方120 m有一自行車正以6 m/s的速度勻速前進(jìn)，汽車以18 m/s的速度追趕自行車，若兩車在同一條公路不同車道上做同方向的直線運(yùn)動(dòng)，求：

(1)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間，兩車第一次相遇？

(2)若汽車追上自行車后立即剎車，汽車剎車過(guò)程中的加速度大小為2m/s2，則再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩車第二次相遇？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在O點(diǎn)放置一個(gè)正電荷，在過(guò)O點(diǎn)的豎直平面內(nèi)的A點(diǎn)，自由釋放一個(gè)帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m、電荷量為q。小球落下的軌跡如圖中虛線所示，它與以O為圓心、R為半徑的圓(圖中實(shí)線表示)相交于B、C兩點(diǎn)，O、C在同一水平線上，∠BOC=30°，A距離OC的豎直高度為h。若小球通過(guò)B點(diǎn)的速度為v，則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 小球通過(guò)C點(diǎn)的速度大小是

B. 小球通過(guò)C點(diǎn)的速度大小是

C. 小球由A到C電場(chǎng)力做功是

D. 小球由A到C機(jī)械能的損失是

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用重物自由下落的方法探究機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：

（1）實(shí)驗(yàn)裝置中所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接______電源．（只需填A、B、C或D）

A、交流 B、直流

（2）本實(shí)驗(yàn)是為了探究重物的______總和是否保持不變．

A、速度和下落的高度 B、動(dòng)能和勢(shì)能

（3）本實(shí)驗(yàn)中，必須使用的測(cè)量工具是______

A、天平 B、彈簧測(cè)力計(jì) C、秒表 D、刻度尺．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，0為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果按同一標(biāo)度作出的力的圖示。

（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是（___________）

A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.建立物理模型法

（2）下列說(shuō)法正確的是（__________）

A.如果沒(méi)有操作失誤，圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是F

B.拉橡皮條時(shí)，彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)靠近木板且與木板平行

C.同一次驗(yàn)證過(guò)程中0點(diǎn)位置應(yīng)相同

D.拉力和的夾角越小越好

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy內(nèi)，第一和第四象限內(nèi)有一個(gè)有界圓形區(qū)域與y軸相切與原點(diǎn)O，其圓心為O1，半徑一定，圓內(nèi)存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；第二、三象限有平行y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一帶電粒子（重力不計(jì)）自P點(diǎn)，其坐標(biāo)為（-2d，d）。一帶電粒子（重力不計(jì)）自P點(diǎn)以平行于x的初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，粒子從O點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后又從y軸上的M點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）垂直于y軸回到電場(chǎng)區(qū)域，并恰能返回到P點(diǎn)．求：

（1）粒子在第二象限的加速度大小；

（2）粒子經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)。

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