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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.图甲中O点为单摆的固定悬点,...

manfen5.com 满分网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.图甲中O点为单摆的固定悬点,现将质量m=0.05㎏的小摆球(可视为质点)拉至A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置.∠AOB=∠COB=θ(θ小于10°且是未知量).;由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线如图乙所示,且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻.g取10m/s2,试根据力学规律和题中所给的信息,求:

(1)单摆的振动周期和摆长.
(2)细线对擦边球拉力的最小值Fmin
(1)完成一次全振动的时间为一个周期,根据图线求出单摆的周期,再通过单摆的周期公式求出摆长的大小. (2)根据机械能守恒定律,结合牛顿第二定律得出最大拉力和θ的关系,从而求出θ的余弦值,当摆球摆到最高点时,绳子的拉力最小,根据沿绳子方向合力为零,求出绳子拉力的最小值. 【解析】 (1)由图可知T=0.4πs 由,得 (2)在B点时拉力最大,设为Fmax,有: 由A到B过程机械能守恒,有: 在A、C两点拉力最小,有:Fmin=mgcosθ 解得:Fmin=0.485N 答:(1)单摆的振动周期为0.4πs,摆长为0.392m. (2)细线对擦边球拉力的最小值为0.485N.
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考点分析:
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(1)A在小车上停止运动时,小车的速度为多大?
(2)小车的长度至少为多少?
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在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图甲、乙两种装置:
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(1)若入射小球质量为m,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则______
A.m1>m2  r1>r2    B.m1>m2 r1<r2
C.m1>m2  r1=r2    D.m1<m2  r1=r2
(2)若采用乙装置进行实验,以下所提供的测量工具中必需的是______
A.直尺    B.游标卡尺    c.天平    D.弹簧秤    E.秒表
(3)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则在用甲装置实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置),所得“验证动量守恒定律”的结论为(用装置图中的字母表示)______
(4)在实验装置乙中,若斜槽轨道是光滑的,则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒.这时需要测是的物理量有:小球释放初位置到斜槽末端的高度差h1,小球从斜槽末端做平抛运动的水平位移s、竖直高度h2,则所需验证的关系式为:______
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(1)需要直接测量的物理量有____________
(2)已知重力加速度g,木板速度的表达式为v=______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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