Question

如图1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，随时间t的变化关系如图2所示．已知子弹射入的时间极短，且图2中t＝0为A、B开始以相同速度运动．根据力学规律和题中(包括图)提供的信息，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：

由图2可直接看出，A、B一起做周期性运动，运动的周期 　　T＝2t0 　　令m表示A的质量，l表示绳长．v1表示B射入A内时即t＝0时A、B的速度(即圆周运动最低点的速度)，v2表示运动到最高点时的速度，F1表示运动到最低点时绳的拉力，F2表示运动到最高点时绳的拉力，根据动量守恒定律，得 　　m0v0＝(m0＋m)v1(此规律以后会学到) 　　在最低点和最高点处运用牛顿定律可得 　　F1－(m＋m0)g＝(m＋m0) 　　F2＋(m＋m0)g＝(m＋m0) 　　根据机械能守恒定律可得 　　21(m＋m0)g＝(m＋m0)－(m＋m0) 　　由图2可知　F2＝0 　　F1＝Fm 　　由以上各式可解得，反映系统性质的物理量是 　　m＝－m0 　　l＝