(10分)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=0.05kg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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 单摆的周期/2022-11-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(10分)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=0.05kg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AC之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置。∠AOB=∠COB=θθ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。试根据力学规律和题中所给的信息,(g取10m/s2=0.89),求:

⑴单摆的振动周期和摆长。
⑵摆球运动到平衡位置时的速度。
⑶图乙中细线拉力最小值为多少?

◎ 答案

解:(1)由F -t图可得:T=0.4πs (1分)
T=2π(3分)    得L=0.4m   (2分)
(2)由F -t图可得,摆球运动到平衡位置时细线的拉力Fmax= 0.510N,此时有:
Fmax-mg=m(3分) 所以v ="0.089m/s       " (3分)
(3)A?B机械能守恒,   (2分)
Fmin=mgcosq             (1分)
解得:Fmin="0.495N                         " (1分)

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)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=0.05kg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…”主要考查了你对  【单摆的周期】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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