Question

(2003年江苏)图中a所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳，下端拴一小物块A，上端固定在C点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连．已知有一质量为m₀的子弹B沿水平方向以速度v₀射入A内(未穿透)．接着两者一起绕C点在竖直平面内做圆周运动．在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图中b所示．已知子弹射入的时间极短，且图中t＝0为A、B开始以相同速度运动的时间，对反映悬挂系统本身性质的物理量(例如A的质量)及A、B一起运动过程中的守恒量，你能求得哪些定量的结果？

Answer 1

答案：
解析：

解析：设A的质量为m，绳长为L，AB在最低点的速度为v1，在最高点的速度为v2，F1、F2分别表示绳子在最低点和最高点处的张力． 子弹射入A中，由动最守恒，m0v0＝(m0＋m)v1                            ① AB在最低点时，F1-(m＋m0)g＝(m＋m0)                              ② AB在最高点时，F2＋(m＋m0)g＝(m＋m0)                             ③ AB从最低点到最高点机械能守恒， 2L(m＋m0)g＝(m＋m0)v12-(m＋m0)v22                                ④ 由图知，F1＝Fm，F2＝0，运动周期T＝2t0． 联立上式，解得反映系统性质的物理量是：AB的运动周期T＝2t0，A的质量m＝－m0，绳长L＝． AB一起运动的守恒量是机械能，选最低点为零势面，E＝(m＋m0)v12． 将m、v1的值代入得  E＝g． 答案：T＝2t0、m＝-m0、L＝， 机械能E＝g 归纳：这是一道探究性很强的开放性试题，体现了当前学习与考试的新特色．对于这类问题，首先依据情景联系我们熟悉的物理规律作出假设，然后尽可能全面、准确地列出反映规律的方程，再观察方程，看能求出哪些物理量．只要你敢假设，敢动手，一定会有收获．