题目内容
【题目】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=9.8 m/s2取π2=g,求:
(1)小球做圆周运动的周期T;
(2)小球的质量m;
(3)轻绳的长度L.
【答案】(1)2 s(2)0.2 kg(3)0.61 m
【解析】(1)小球在运动的过程中,重力与绳子的拉力之和提供向心力,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TA,最高点受拉力TB.
由图可以看出TA=14 N,TB=2 N
最低点:TA-mg= ①
最高点:TB+mg= ②
从A到B过程中,只有重力做功.由动能定理得:
mvA2-
mvB2=mg·2L ③
已知TA=14 N,TB=2 N,g=9.8 m/s2,vA=6 m/s,代入①②③式,
联立解得:m≈0.2 kg,L≈0.61 m
(3)由(2)中已解得轻绳长度L=0.61 m.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”实验中
(1)下表是所得到的数据:
次数 | 质量m/㎏ | 受力F/N | 加速度a/(m/s) |
1 | 0.5 | 0.25 | |
2 | 0.50 | ||
3 | 1.00 | ||
4 | 1.0 | ||
5 | 1.5 |
若利用前三组数据探究加速度与受力的关系,则2、3组数据中物体的质量应该为_______kg;若利用后三组数据探究加速度与物体质量的关系,则4、5组数据中物体所受的力应该为__________N.
(2)为了验证“加速度与物体质量成反比”的猜想,采用图象法处理数据。下图是四个小组描绘出的不同图象,你觉得能够准确验证上述猜想的图象有____________。