5．“物理量求解开放式 探究题 例8.图所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳.下端栓一小物块.上端固定在点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连.已知有一质量为的子弹沿水平方向以速度射入内.接着两者一起绕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的变化关系如图所示.已知子弹射入的时间极短.且图中为.开始以相同速度运动的时刻.根据力学规律和题中提供的信息.对反映悬挂系统本身性质的物理量(例如的质量)及.一起运动过程中的守恒量.你能求得哪些定量的结果? 解析:此题属结论开放型试题.需要求解的物理量没有明确给出.此类试题对学生的创新意识考查比较好.所以现在高考屡有出现.该题主要考查学生圆周运动.动力学及动量.机械能有关章节知识.需要学生能结合图象.运用数学知识去探究.具有较强的综合性. 由图可直接看出..一起圆周运动周期为.设为的质量.为绳长.为子弹击中后一起运动的速度.为最高点时的速度.整个物理过程可分为以下三个部分. ① 子弹击中一起运动.由动量守恒.得: ① ② .一起做圆周运动.从图纵轴知.绳的拉力最大为.最小为.当绳有最大拉力时.物理处于最低点.此时有: ② ③ 当绳有最小拉力时.物理处于最高点.此时有: ③ ④ 根据机械能守恒可得: ④ 根据式.解得:. .运动中机械能守恒.取.运动最低点为零势能点.则系统总机械能为: 【查看更多】
