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，图甲表示小滑块（可视为质点）沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的A、A"之间来回滑动，A、A"点与O点连线

题型：江西省期中题难度：来源：

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，图甲表示小滑块（可视为质点）沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的A、A"之间来回滑动，A、A"点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为θ，θ很小。图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线，且图中t=0为滑块从A点开始运动的时刻，试根据力学规律和题中（包括图中）所给的信息，求：
（1）容器的半径；
（2）小滑块的质量；
（3）滑块运动过程中的守恒量。

答案

解：（1）由图线可直接读出波长λ＝4m
当波向右传播时，，周期T为
则波速为：（n=0，1，2，3...）
当波向左传播时，，周期T为
则波速为：（n=0，1，2，3...）
由图乙得小滑块做简谐振动的周期：
由，得m
（2）在最高点A，有
在最低点B，有
从A到B，滑块机械能守恒，有
解得：
（3）滑块机械能守恒：