(10分)一根輕繩一端系一小球,另一端固定在O點(diǎn),在O點(diǎn)有一個(gè)能測量繩的拉力大小的力傳感器,讓小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),由傳感器測出拉力F隨時(shí)間t變化圖象如圖所示,已知小球在最低點(diǎn)A的速度vA=6 m/s,g="10" m/s2,求:
(1)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T
(2)輕繩的長度L.
(1)2s (2)0.6m

試題分析:(1)小球在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過程中,由重力與繩子的拉力之和提供向心力(有時(shí)是拉力減去重力,有時(shí)是重力加上拉力),所以拉力隨運(yùn)動(dòng)過程做周期性變化,故拉力的周期也就等于小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期,由圖可以看出周期T=2 s.
(2)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,設(shè)其在最低點(diǎn)受到拉力FA,最高點(diǎn)受拉力FB.
由圖可以看出FA="14" N,FB="2" N
最低點(diǎn):
最高點(diǎn):
由動(dòng)能定理得:
已知FA="14" N,FB="2" N,vA="6" m/s,代入①②③式,聯(lián)立解得:
點(diǎn)評(píng):此類題型考察了根據(jù)圖像分析向心力的變化特點(diǎn),通過動(dòng)能定理聯(lián)立求解
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,摩托車做騰躍特技表演,以初速度v0沖上高為h、頂部水平的高臺(tái),然后從高臺(tái)水平飛出.若摩托車始終以額定功率P行駛,經(jīng)時(shí)間t從坡底到達(dá)坡頂.已知人和車的總質(zhì)量為m,各種阻力的影響可忽略不計(jì)。求人和車飛出的水平距離s.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點(diǎn),固定電荷量為+Q的點(diǎn)電荷.一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從軌道上的A點(diǎn)以初速度v0沿軌道向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)速度為v.已知點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場在A點(diǎn)的電勢為φ(取無窮遠(yuǎn)處電勢為零),PA連線與水平軌道的夾角為60°,試求:

(1)物塊在A點(diǎn)時(shí)受到的軌道的支持力大小.
(2)點(diǎn)電荷+Q產(chǎn)生的電場在B點(diǎn)的電勢大小.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

汽車拖著拖車在平直公路上勻速行駛,拖車突然與汽車脫鉤,而汽車的牽引力不變,汽車和拖車各自受到的阻力不變,從脫鉤到拖車停止前:           (      )
A.汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)B.拖車做勻減速運(yùn)動(dòng)
C.它們的總動(dòng)能不變D.它們的總動(dòng)能增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為的小球以的速度與質(zhì)量為的靜止小球正碰,關(guān)于碰后速度,下面可能的是
A.==B.=,=
C.==D.=,=

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

兩平行板間有水平勻強(qiáng)電場,一根長為L=0.1m,不可伸長的不導(dǎo)電細(xì)繩的一端連著一個(gè)質(zhì)量為 m=0.1g、帶電量為q=5x10-6C的小球,另一端固定于O點(diǎn).把小球拉起直至細(xì)線與電場線平行,然后無初速度釋放.已知小球擺到最低點(diǎn)的另一側(cè),線與豎直方向的最大夾角為θ=37°求

(1) 勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小
(2)經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),小球?qū)?xì)線的拉力.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個(gè)質(zhì)量為1kg的彈性小球,在光滑水平面上以5m/s的速度垂直撞到墻上,碰撞后小球速度大小不變,向反方向運(yùn)動(dòng)。則碰撞前后小球速度變化量的大小△v和碰撞過程中墻對(duì)小球做功的大小W分別為(    )
A.△v =10m/s,W=0B.△v =10m/s,W=25J
C.△v =0,W=25JD.△v =0,W=0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一根光滑絕緣細(xì)桿與水平面成α=30°的角傾斜固定.細(xì)桿的一部分處在場強(qiáng)水平向右的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)E=2×104 N/C.在細(xì)桿上套有一個(gè)帶電荷量為q=×10-5 C、質(zhì)量為m=3×10-2 kg的小球.現(xiàn)使小球從細(xì)桿的頂端A由靜止開始沿桿滑下,并從B點(diǎn)進(jìn)入電場。已知A、B間的距離s1=0.4 m,g=10 m/s2.

試求:
(1)小球到達(dá)B點(diǎn)的速度大。
(2)若小球從B點(diǎn)滑到C點(diǎn)距離S0=0.4m,則小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如下圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的三物塊A、B、C放在傾角為30°、長L=2m的固定斜面上,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù),A與B緊靠在一起,C緊靠在固定擋板上,三物塊的質(zhì)量分別為mA=0.80kg、mB=0.64kg、mC=0.50kg,其中A不帶電,B、C的帶電量分別為qB=+4.00×l0-5C. qC=+2.00×l0-5C.且保持不變,開始時(shí)三個(gè)物塊均能保持靜止且與斜面間均無摩擦力作用.如果選定兩點(diǎn)電荷在相距無窮遠(yuǎn)處的電勢能為0,則相距為r時(shí);兩點(diǎn)電荷具有的電勢能可表示為,現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上作加速度a=1.5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t0,力F變?yōu)楹懔,?dāng)A運(yùn)動(dòng)到斜面頂端時(shí)撤去力F.已知靜電力常量k=9.0×l09N·m2/C2,g=10m/s2.求

(1)未施加力F時(shí)物塊B、C間的距離:
(2)t0時(shí)間內(nèi)A上滑的距離;
(3)t0時(shí)間內(nèi)庫侖力做的功;
(4)力F對(duì)A物塊做的總功.

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