將一測力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力．圖甲表示小滑塊（可視為質(zhì)點）沿固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面的AA′之間來回滑動，AA′點與O 點連線與豎直方向之間的夾角相等且都為θ，均小于10°，圖乙表示滑塊對器壁的壓力F隨時間t變化的曲線，且圖中t=0為滑塊從A點開始運動的時刻．試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖中）所給出的信息，求小滑塊的質(zhì)量、容器的半徑及滑塊運動過程中的守恒量．（g=10m/s2）

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（1）滑塊在AA′之間做簡諧運動，周期T=
π
5
s
由T=2π
R
g
得容器的半徑：R=
T2g
4π2
=0.1m
（2）由牛頓第二定律，在平衡位置：Fmax-mg=m
v02
R
…①
在A點時有：Fmin=mgcosθ…②
滑塊由A到B過程機械能守恒得：
1
2
mv02=mgR(1-cosθ)③
其中，F(xiàn)max=0.510N；Fmin=0.495N
由①②③式解得小滑塊的質(zhì)量：m=0.05㎏，cosθ=0.99
（3）滑塊機械能守恒，守恒量機械能E=mgR（1-cosθ）=5×10-4J
答：小滑塊的質(zhì)量為0.05㎏，容器的半徑為0.1m，滑塊運動過程中的守恒量為機械能．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)將一測力傳感器連接到計算機上測量快速變化的力，圖甲中O點為單擺的懸點，將傳感器接在擺線與O點之間，現(xiàn)將小球（可視為質(zhì)點）拉到A點，此時細線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球在豎直平面內(nèi)的ABC之間來回擺動，其中B點為運動最低位置．∠AOB=∠COB=α，α小于10°且是未知量．圖乙表示細線對擺球的拉力大小F隨時間變化的圖象，且圖中t=0時刻為擺球從A點開始運動的時刻，據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中信息（g取10m/s2），則單擺的周期為
0.6π
0.6π
s，擺長為
0.9
0.9
m．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?蘇州模擬）將一測力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力．圖甲中O點為單擺的固定懸點，現(xiàn)將質(zhì)量m=0.05㎏的小擺球（可視為質(zhì)點）拉至A點，此時細線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置．∠AOB=∠COB=θ（θ小于10°且是未知量）．；由計算機得到的細線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線如圖乙所示，且圖中t=0時刻為擺球從A點開始運動的時刻．g取10m/s2，試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中所給的信息，求：

（1）單擺的振動周期和擺長．
（2）細線對擦邊球拉力的最小值Fmin．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?開封一模）將一測力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力．圖甲中O點為單擺的固定懸點，現(xiàn)將小擺球（可視為質(zhì)點拉至A點，此時細線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、B、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置，∠AOB=∠COB=α；α小于10°且是未知量．圖乙表示由計算機得到的細線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線，且圖中t=0時刻為擺球從A點開始運動的時刻．試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖中）所給的信息求：（g取10m/s2）
（1）單擺的振動周期和擺長；
（2）擺球的質(zhì)量；?

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科目：高中物理 來源： 題型：

將一測力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力．圖甲中O點為單擺的固定懸點，現(xiàn)將小擺球（可視為質(zhì)點）拉至 A 點，此時細線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、B、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置，∠AOB=∠COB=θ，θ小于10°且是未知量．圖乙表示由計算機得到的細線對擺球的拉力大小 F 隨時間 t 變化的曲線，且圖中t=0時刻為擺球從A點開始運動的時刻．試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖中）所給的信息求：（g取10m/s2）
（1）單擺的振動周期和擺長；
（2）擺球的質(zhì)量；
（3）擺球運動過程中的最大速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

將一測力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力，如圖所示，（甲）圖中O點為單擺的懸點，現(xiàn)將小球（可視為質(zhì)點）拉到A點，此時細線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球在豎直平面內(nèi)的ABC之間來回擺動，其中B點為運動中最低位置，∠AOB=∠COB=α，α小于10°且是未知量．圖（乙）表示由計算機得到細線對擺球的拉力大小F隨時間變化的曲線且圖中t=0時刻為擺球從A點開始運動的時刻，根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中信息（g取10m/s2）求：
（1）單擺的周期和擺長；
（2）擺球的質(zhì)量；
（3）擺動過程中的最大速度．

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