將測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)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)，用測(cè)力傳感器測(cè)得滑塊對(duì)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。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(guò)程中的最大動(dòng)能。（取10m/s2）

圖甲                                 圖乙

（1）（2）0.4 m   0.10㎏  （3）


解析:

（1）讀圖可得，壓力大小隨時(shí)間變化的周期s

經(jīng)判斷知小滑塊運(yùn)動(dòng)的周期T2是壓力大小變化周期T1的2倍，故

（2）滑塊在之間做類似于單擺的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期=s由=  

得容器的半徑：R==0.4 m        

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

在點(diǎn)時(shí)有：                       

滑塊由到最低點(diǎn)過(guò)程機(jī)械能守恒得：  

其中，；                      

解得小滑塊的質(zhì)量：m=0.10㎏         

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

J

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2008?蘇州模擬）將一測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力．圖甲中O點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn)，現(xiàn)將質(zhì)量m=0.05㎏的小擺球（可視為質(zhì)點(diǎn)）拉至A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)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(lái)回?cái)[動(dòng)，其中B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中的最低位置．∠AOB=∠COB=θ（θ小于10°且是未知量）．；由計(jì)算機(jī)得到的細(xì)線對(duì)擺球的拉力大小F隨時(shí)間t變化的曲線如圖乙所示，且圖中t=0時(shí)刻為擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(dòng)周期和擺長(zhǎng)．
（2）細(xì)線對(duì)擦邊球拉力的最小值Fmin．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?開封一模）將一測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力．圖甲中O點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn)，現(xiàn)將小擺球（可視為質(zhì)點(diǎn)拉至A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)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(lái)回?cái)[動(dòng)，其中B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中的最低位置，∠AOB=∠COB=α；α小于10°且是未知量．圖乙表示由計(jì)算機(jī)得到的細(xì)線對(duì)擺球的拉力大小F隨時(shí)間t變化的曲線，且圖中t=0時(shí)刻為擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(dòng)周期和擺長(zhǎng)；
（2）擺球的質(zhì)量；?

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將一測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力．圖甲中O點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn)，現(xiàn)將小擺球（可視為質(zhì)點(diǎn)）拉至 A 點(diǎn)，此時(shí)細(xì)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(lái)回?cái)[動(dòng)，其中B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中的最低位置，∠AOB=∠COB=θ，θ小于10°且是未知量．圖乙表示由計(jì)算機(jī)得到的細(xì)線對(duì)擺球的拉力大小 F 隨時(shí)間 t 變化的曲線，且圖中t=0時(shí)刻為擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(dòng)周期和擺長(zhǎng)；
（2）擺球的質(zhì)量；
（3）擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度．

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將一測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力，如圖所示，（甲）圖中O點(diǎn)為單擺的懸點(diǎn)，現(xiàn)將小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）拉到A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)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(lái)回?cái)[動(dòng)，其中B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中最低位置，∠AOB=∠COB=α，α小于10°且是未知量．圖（乙）表示由計(jì)算機(jī)得到細(xì)線對(duì)擺球的拉力大小F隨時(shí)間變化的曲線且圖中t=0時(shí)刻為擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(zhǎng)；
（2）擺球的質(zhì)量；
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