满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,一根轻绳一端系一个小球,另一端固定在O点,在O点有一个能测量绳的拉力的...

如图所示,一根轻绳一端系一个小球,另一端固定在O点,在O点有一个能测量绳的拉力的测力传感器E,让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动,如图(a)所示.由传感器测出拉力F随时间t的变化图象如图(b)所示.已知小球在最低点A的速度vA=6m/s.求manfen5.com 满分网
(1)小球圆周运动周期;  
(2)小球的质量;
(3)轻绳的长度L;
(4)小球在最高点的动能.
小球在竖直平面内做简谐运动,在最低点绳子的拉力和重力的合力提供向心力,此时拉力最大;在最大位移处,绳子的拉力等于重力的一个分力,此时拉力最小.根据在一次全振动中两次经过平衡位置,求出小球的周期.速度的变化的周期等于小球运动的周期.根据牛顿第二定律与小球的机械能守恒定律,可列出方程求出小球的质量与轻绳的长度.再由动能定理可求出小球在最高点的动能. 【解析】 (1)由F与t的图象关系可知:小球圆周运动周期为2s (2)当小球在最高点时,绳子的拉力最小;小球在最低点时,绳子的拉力最大.且小球从最低点到最高点过程中只有重力做功,所以小球的机械能守恒. 则有:最高点 最低点 最低点到最高点,机械能守恒定律: 由上三式可得:小球的质量m=0.2kg (3)轻绳的长度L=R=0.6m (4)小球在最高点的动能Ek==1.2J 答:(1)小球圆周运动周期2s;   (2)小球的质量0.2kg; (3)轻绳的长度0.6m; (4)小球在最高点的动能1.2J.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
manfen5.com 满分网神州六号”飞船的成功飞行为我国在2010年实现探月计划--“嫦娥工程”获得了宝贵的经验.假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动,到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动.求:
(1)飞船在轨道Ⅰ上的运行速率;
(2)飞船在A点处点火时,动能如何变化;
(3)飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间.
查看答案
民用航空客机的机舱一般都设有紧急出口,飞机发生意外情况着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面.如图所示为某气囊斜面,机舱离底端的竖直高度AB=3.0m,斜面长AC=5.0m,斜面与水平地面CD段间有一段小圆弧平滑连接.旅客从气囊上由静止开始滑下,其与气囊、地面间的动摩擦因数均为μ=0.55,不计空气阻力,g=10m/s2.求:
(1)人滑到斜面底端C时的速度大小;
(2)人离开C点后还要在地面上滑行多远才能停下.

manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,从地面上某处O以初速度射出一个颗子弹,同时从距地面高为h处的A点自由落下一物体,若两者在B点相遇,B点离O点的水平距离为L,求子弹的初速度与水平方向的夹角θ?

manfen5.com 满分网 查看答案
某次“验证机械能守恒定律”的实验中,用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带,如图所示,O点为重锤下落的起点,选取的计数点为A、B、C、D,各计数点到O点的长度已在图上标出,单位为毫米,重力加速度取9.8m/s2,若重锤质量为1kg.
manfen5.com 满分网
(1)打点计时器打出B点时,重锤下落的速度vB=    m/s,重锤的动能EkB=    J.
(2)从开始下落算起,打点计时器打B点时,重锤的重力势能减小量为    J.
(3)根据纸带提供的数据,在误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出B点的过程中,得到的结论是   
(4)如果以manfen5.com 满分网为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的manfen5.com 满分网图象应是什么形状才能验证机械能守恒定律,图线的斜率表示什么?    查看答案
如图所示,质量为m的小球在竖直面内的光滑圆形轨道内侧做圆周运动,通过最高点且刚好不脱离轨道时的速度为v,则当小球通过与圆心等高的A点时,对轨道内侧的压力大小是   
manfen5.com 满分网 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.