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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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A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω)
B.电流表G(满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω)
C.电流表A(0~0.6A,内阻0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0.20Ω,10A)
E..滑动变阻器R2(0~200Ω,l A)
F.定值电阻R (990Ω)
G.开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中甲的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是    图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选    (填写器材前的字母代号).
(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得被测电池的电动势E=    V,内阻r=    Ω. 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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