(10分)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
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(10分)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
题型:不详
难度:
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(10分)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变化图象如图所示,已知小球在最低点A的速度v
A
=6 m/s,g="10" m/s
2
,求:
(1)小球做圆周运动的周期T
(2)轻绳的长度L.
答案
(1)2s (2)0.6m
解析
试题分析:(1)小球在竖直平面内运动的过程中,由重力与绳子的拉力之和提供向心力(有时是拉力减去重力,有时是重力加上拉力),所以拉力随运动过程做周期性变化,故拉力的周期也就等于小球做圆周运动的周期,由图可以看出周期T=2 s.
(2)以小球为研究对象,设其在最低点受到拉力F
A
,最高点受拉力F
B
.
由图可以看出F
A
="14" N,F
B
="2" N
最低点:
①
最高点:
②
由动能定理得:
③
已知F
A
="14" N,F
B
="2" N,v
A
="6" m/s,代入①②③式,联立解得:
点评:此类题型考察了根据图像分析向心力的变化特点,通过动能定理联立求解
举一反三
如图,A、B两点所在的圆半径分别为r1和r2,这两个圆为同心圆,圆心处有一带电为+Q的点电荷,内外圆间的电势差为U,一电子仅在电场力作用下由A运动到B,电子经过B点时速度为v,若电子质量为m,带电荷量为e,求:
(1)电子经过B点时的加速度大小
(2)电子在A点时的速度大小v0
题型:不详
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|
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在光滑的水平地面上静止着一个斜面体,其质量为m
2
,斜面是一个光滑的曲面,斜面体高为h,底边长为a,如图所示。今有一个质量为m
1
,(m
2
=nm
1
)的小球从斜面体的顶端自静止开始下滑,小球滑离斜面体的下端时速度在水平方向,则下列说法正确的是
A.小球在下滑中,两者的动量总是大小相等方向相反
B.两者分开时斜面体向左移动的距离是
C.分开时小球和斜面体的速度大小分别是
和
D.小球在下滑中斜面体弹力对它做的功为
题型:不详
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一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g="10" m/s
2
,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是 ( )
A.合外力做功50 J
B.摩擦力做功-700 J
C.重力做功500 J
D.支持力做功50 J
题型:不详
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如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.不计空气阻力.
试求:
(1)当m在A点时,弹簧的弹性势能的大小;
(2)物块m从B点运动到C点克服阻力做的功的大小;
(3)如果半圆形轨道也是光滑的,其他条件不变,当物体由A经B运动到C,然后落到水平面,落点为D(题中D点未标出,且水平面足够长),求D点与B点间距离。
题型:不详
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质量为
的小球以
的速度与质量为
的静止小球正碰,关于碰后速度
与
,下面可能的是
A.
=
=
B.
=
,
=
C.
=
,
=
D.
=
,
=
题型:不详
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