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(10分)一根轻绳一端系一小球,另一端固定在O点,在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器,让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动,由传感器测出拉力F随时间t变化图象如图所示,已知小球在最低点A的速度vA=6 m/s,g="10" m/s2,求:
(1)小球做圆周运动的周期T
(2)轻绳的长度L.
(1)2s (2)0.6m

试题分析:(1)小球在竖直平面内运动的过程中,由重力与绳子的拉力之和提供向心力(有时是拉力减去重力,有时是重力加上拉力),所以拉力随运动过程做周期性变化,故拉力的周期也就等于小球做圆周运动的周期,由图可以看出周期T=2 s.
(2)以小球为研究对象,设其在最低点受到拉力FA,最高点受拉力FB.
由图可以看出FA="14" N,FB="2" N
最低点:
最高点:
由动能定理得:
已知FA="14" N,FB="2" N,vA="6" m/s,代入①②③式,联立解得:
点评:此类题型考察了根据图像分析向心力的变化特点,通过动能定理联立求解
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以初速度v0冲上高为h、顶部水平的高台,然后从高台水平飞出.若摩托车始终以额定功率P行驶,经时间t从坡底到达坡顶.已知人和车的总质量为m,各种阻力的影响可忽略不计。求人和车飞出的水平距离s.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点,固定电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),PA连线与水平轨道的夹角为60°,试求:

(1)物块在A点时受到的轨道的支持力大小.
(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

汽车拖着拖车在平直公路上匀速行驶,拖车突然与汽车脱钩,而汽车的牵引力不变,汽车和拖车各自受到的阻力不变,从脱钩到拖车停止前:           (      )
A.汽车做匀加速运动B.拖车做匀减速运动
C.它们的总动能不变D.它们的总动能增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为的小球以的速度与质量为的静止小球正碰,关于碰后速度,下面可能的是
A.==B.==
C.==D.==

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

两平行板间有水平匀强电场,一根长为L=0.1m,不可伸长的不导电细绳的一端连着一个质量为 m=0.1g、带电量为q=5x10-6C的小球,另一端固定于O点.把小球拉起直至细线与电场线平行,然后无初速度释放.已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ=37°求

(1) 匀强电场的场强大小
(2)经过最低点时,小球对细线的拉力.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个质量为1kg的弹性小球,在光滑水平面上以5m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球速度大小不变,向反方向运动。则碰撞前后小球速度变化量的大小△v和碰撞过程中墙对小球做功的大小W分别为(    )
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 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°的角倾斜固定.细杆的一部分处在场强水平向右的匀强电场中,场强E=2×104 N/C.在细杆上套有一个带电荷量为q=×10-5 C、质量为m=3×10-2 kg的小球.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场。已知A、B间的距离s1=0.4 m,g=10 m/s2.

试求:
(1)小球到达B点的速度大小;
(2)若小球从B点滑到C点距离S0=0.4m,则小球到达C点的速度大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)如下图所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°、长L=2m的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为mA=0.80kg、mB=0.64kg、mC=0.50kg,其中A不带电,B、C的带电量分别为qB=+4.00×l0-5C. qC=+2.00×l0-5C.且保持不变,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用.如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0,则相距为r时;两点电荷具有的电势能可表示为,现给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的匀加速直线运动,经过时间t0,力F变为恒力,当A运动到斜面顶端时撤去力F.已知静电力常量k=9.0×l09N·m2/C2,g=10m/s2.求

(1)未施加力F时物块B、C间的距离:
(2)t0时间内A上滑的距离;
(3)t0时间内库仑力做的功;
(4)力F对A物块做的总功.

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