（15分）將力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測量迅速變化的力的大小。在圖甲所示的裝置中，可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊沿固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面的之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，、與豎直方向之間的夾角相等且都為（<10°）。某次實(shí)驗(yàn)，用力傳感器測得滑塊對器壁的壓力大小隨時(shí)間變化的曲線如圖乙所示，圖中=0時(shí)，滑塊從點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)。試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖中）所給出的信息。（取10m/s2）求：

（1）壓力大小隨時(shí)間變化的周期與小滑塊運(yùn)動(dòng)的周期之比；

（2）容器的半徑和小滑塊的質(zhì)量；

（3）小滑塊運(yùn)動(dòng)過程中的最大動(dòng)能。

解析：（1）讀圖可得，壓力大小隨時(shí)間變化的周期 s       （1分）

經(jīng)判斷知滑塊運(yùn)動(dòng)的周期是壓力大小變化周期的2倍，故 （2分）

（2）滑塊在之間做類似于單擺的簡諧運(yùn)動(dòng)，周期= s

由=   得容器的半徑：R==0.4 m            （3分）

當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律：

                   ①                     （1分）

在點(diǎn)時(shí)有：            ②                  （1分）

滑塊由到最低點(diǎn)過程機(jī)械能守恒得：    ③（2分）

其中，；                           （1分）

由①②③式解得小滑塊的質(zhì)量：m=0.10             （1分）

（3）當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，滑塊的最大動(dòng)能最大，其值為

J      （2分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)用傳感器來探究摩擦力，他的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上；
②將一質(zhì)量m=3.75kg的木塊置于水平桌面上，用細(xì)繩將木塊和傳感器連接起來；
③沿水平方向拉傳感器，木塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后停止拉動(dòng)；
④將實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上顯示出如圖所示的圖象．（g取10m/s2）
下列有關(guān)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)說法，其中正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2007?南京二模）將力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測量迅速變化的力的大�。趫D甲所示的裝置中，可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊沿固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面的AB之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，OA、OB與豎直方向之間的夾角相等且都為θ（θ＜10°）．某次實(shí)驗(yàn)，用力傳感器測得滑塊對器壁的壓力大小F隨時(shí)間t變化的曲線如圖乙所示，圖中t=0時(shí)，滑塊從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)．試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖中）所給出的信息．求：

（1）壓力大小F隨時(shí)間t變化的周期與小滑塊運(yùn)動(dòng)的周期之比；
（2）容器的半徑和小滑塊的質(zhì)量；
（3）小滑塊運(yùn)動(dòng)過程中的最大動(dòng)能．
（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年山西省忻州一中高一上學(xué)期期末聯(lián)考物理試卷（帶解析） 題型：單選題

某同學(xué)用傳感器來探究摩擦力，他的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上；②將一質(zhì)量m="3.75" kg的木塊置于水平桌面上，用細(xì)繩將木塊和傳感器連接起來；③沿水平方向拉傳感器，木塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后停止拉動(dòng)；④將實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上顯示出如圖所示的圖象。（g取10m/s2）

下列有關(guān)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)說法，其中正確的是

A．木塊與桌面間的最大靜摩擦力為3N
B．木塊受到的最大靜摩擦力比滑動(dòng)摩擦力大
C．0～6 s內(nèi)木塊一直受到靜摩擦力的作用
D．木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.08

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科目：高中物理 來源：2015屆浙江省湖州市高一12月月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

某同學(xué)用傳感器來探究摩擦力，他的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上；

②將一質(zhì)量m=3.75 kg的木塊置于水平桌面上，用細(xì)繩將木塊和傳感器連接起來；

③沿水平方向拉傳感器，木塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后停止拉動(dòng)；

④將實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上顯示出如圖所示的圖象。

下列有關(guān)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)說法，其中正確的是（      ）  

A．0～6 s內(nèi)木塊一直受到靜摩擦力的作用

B．木塊受到的最大靜摩擦力比滑動(dòng)摩擦力大

C．木塊與桌面間的最大靜摩擦力為3N

D．木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.08

 

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科目：高中物理 來源：2015屆山西省高一上學(xué)期期末聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

某同學(xué)用傳感器來探究摩擦力，他的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上；②將一質(zhì)量m="3.75" kg的木塊置于水平桌面上，用細(xì)繩將木塊和傳感器連接起來；③沿水平方向拉傳感器，木塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后停止拉動(dòng)；④將實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上顯示出如圖所示的圖象。（g取10m/s2）

下列有關(guān)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)說法，其中正確的是

A．木塊與桌面間的最大靜摩擦力為3N

B．木塊受到的最大靜摩擦力比滑動(dòng)摩擦力大

C．0～6 s內(nèi)木塊一直受到靜摩擦力的作用

D．木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.08

 

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