將測力傳感器連接到計算機(jī)上就可以測量迅速變化的力的大小。在圖甲所示的裝置中，可視為質(zhì)點的小滑塊沿固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面的之間往復(fù)運動，、與豎直方向之間的夾角相等且都為（<10°）。某次實驗，用測力傳感器測得滑塊對器壁的壓力大小隨時間變化的曲線如圖乙所示，圖中=0時，滑塊從點開始運動。試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖中）所給出的信息。求：

（1）壓力大小隨時間變化的周期與小滑塊運動的周期之比；

（2）容器的半徑和小滑塊的質(zhì)量；

（3）小滑塊運動過程中的最大動能。（取10m/s2）

圖甲                                 圖乙

（1）（2）0.4 m   0.10㎏  （3）


解析:

（1）讀圖可得，壓力大小隨時間變化的周期s

經(jīng)判斷知小滑塊運動的周期T2是壓力大小變化周期T1的2倍，故

（2）滑塊在之間做類似于單擺的簡諧運動，周期=s由=  

得容器的半徑：R==0.4 m        

當(dāng)滑塊運動到最低點時，由牛頓第二定律：                                    

在點時有：                       

滑塊由到最低點過程機(jī)械能守恒得：  

其中，；                      

解得小滑塊的質(zhì)量：m=0.10㎏         

（3）當(dāng)滑塊運動到最低點時，滑塊的動能最大，其值為

J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?蘇州模擬）將一測力傳感器連接到計算機(jī)上就可以測量快速變化的力．圖甲中O點為單擺的固定懸點，現(xiàn)將質(zhì)量m=0.05㎏的小擺球（可視為質(zhì)點）拉至A點，此時細(xì)線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置．∠AOB=∠COB=θ（θ小于10°且是未知量）．；由計算機(jī)得到的細(xì)線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線如圖乙所示，且圖中t=0時刻為擺球從A點開始運動的時刻．g取10m/s2，試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中所給的信息，求：

（1）單擺的振動周期和擺長．
（2）細(xì)線對擦邊球拉力的最小值Fmin．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?開封一模）將一測力傳感器連接到計算機(jī)上就可以測量快速變化的力．圖甲中O點為單擺的固定懸點，現(xiàn)將小擺球（可視為質(zhì)點拉至A點，此時細(xì)線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、B、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置，∠AOB=∠COB=α；α小于10°且是未知量．圖乙表示由計算機(jī)得到的細(xì)線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線，且圖中t=0時刻為擺球從A點開始運動的時刻．試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖中）所給的信息求：（g取10m/s2）
（1）單擺的振動周期和擺長；
（2）擺球的質(zhì)量；?

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科目：高中物理 來源： 題型：

將一測力傳感器連接到計算機(jī)上就可以測量快速變化的力．圖甲中O點為單擺的固定懸點，現(xiàn)將小擺球（可視為質(zhì)點）拉至 A 點，此時細(xì)線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、B、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置，∠AOB=∠COB=θ，θ小于10°且是未知量．圖乙表示由計算機(jī)得到的細(xì)線對擺球的拉力大小 F 隨時間 t 變化的曲線，且圖中t=0時刻為擺球從A點開始運動的時刻．試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖中）所給的信息求：（g取10m/s2）
（1）單擺的振動周期和擺長；
（2）擺球的質(zhì)量；
（3）擺球運動過程中的最大速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

將一測力傳感器連接到計算機(jī)上就可以測量快速變化的力，如圖所示，（甲）圖中O點為單擺的懸點，現(xiàn)將小球（可視為質(zhì)點）拉到A點，此時細(xì)線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球在豎直平面內(nèi)的ABC之間來回擺動，其中B點為運動中最低位置，∠AOB=∠COB=α，α小于10°且是未知量．圖（乙）表示由計算機(jī)得到細(xì)線對擺球的拉力大小F隨時間變化的曲線且圖中t=0時刻為擺球從A點開始運動的時刻，根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中信息（g取10m/s2）求：
（1）單擺的周期和擺長；
（2）擺球的質(zhì)量；
（3）擺動過程中的最大速度．

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