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。图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面内点之间来回滑动。点与O点连线与竖直方向之
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。图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面内 点之间来回滑动。 点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为 ,均小于10 0 ,图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线,且图中t=0为滑块从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息,求小滑块的质量、容器的半径及滑块运动过程中的守恒量。(g取10m/s 2 )
m=0. 05 kg. 机械能E守恒为
解析:由图乙得小滑块在点A、 之间做简谐运动的周期为 ,由单摆振动周期公式 ,得半球形容器半径为 .在最高点A,有
在最低点B,有
从点A到点B过程中,滑块机械能守恒,则
联立解得 =0. 99,m=0. 05 kg.
滑块的机械能为
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