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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.图甲表示小滑块(可视为质点)...

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AA′之间来回滑动,AA′点与O 点连线与竖直方向之间的夹角相等且都为θ,均小于10°,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)所给出的信息,求小滑块的质量、容器的半径及滑块运动过程中的守恒量.(g=10m/s2
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(1)θ很小,小滑块在AA′之间做简谐运动(单摆运动),根据图乙得出单摆的周期,再根据T=得容器的半径; (2)滑块在最高点,对器壁的压力最小,为Fmin=mgcosθ,在最低点速度最大,沿半径方向上的合力提供向心力,此时压力最大,则,最高点到最低点,机械能守恒,有.联立三个式子求出滑块的质量. (3)滑块运动过程中机械能守恒,守恒量为机械能,规定B点为0势能点,机械能等于A点的重力势能. 【解析】 (1)滑块在AA′之间做简谐运动,周期T=s 由T=得容器的半径:R==0.1m (2)由牛顿第二定律,在平衡位置:…① 在A点时有:Fmin=mgcosθ…② 滑块由A到B过程机械能守恒得:③ 其中,Fmax=0.510N;Fmin=0.495N 由①②③式解得小滑块的质量:m=0.05㎏,cosθ=0.99 (3)滑块机械能守恒,守恒量机械能E=mgR(1-cosθ)=5×10-4J 答:小滑块的质量为0.05㎏,容器的半径为0.1m,滑块运动过程中的守恒量为机械能.
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考点分析:
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(1)物块A的加速度a
(2)物块A的动能.

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①在所给的三个电流表中,哪几个电流表可以用此电路精确测出其内阻?答:   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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