Question

如圖所示為一根豎直懸掛的不可伸長的輕繩，下端拴一小物塊A，上端固定在C點且與一能測量拉力的測力傳感器相連．已知有一質量為的子彈B沿水平方向以速度射入A內(未穿透)，接著兩者一起繞C點在豎直面內做圓周運動．在各種阻力都可忽略的條件下測力傳感器測得繩的拉力F隨時間t的變化關系如圖所示，已知子彈射入的時間極短，且圖中t=0為A、B開始以相同速度運動，根據(jù)力學規(guī)律和題中(包括圖)提供的信息，對反映懸掛系統(tǒng)本身性質的物理量(例如A的質量)及A、B一起運動過程中的守恒量，你能求得哪些定量的結果？

Answer 1

答案：略
解析：

由圖可直接看出，A、B一起做周期性運動，運動的周期①，令m表示A的質量，l表示繩長，表示B陷入A內時即t=0時A、B的速度(即圓周運動最低點的速度)，表示運動到最高點時的速度，表示運動到最低點時繩的拉力，表示運動到最高點時繩的拉力．根據(jù)動量守恒定律得②，在最低點和最高點處運用牛頓定律可得③，④，根據(jù)機械能守恒定律可得⑤，由圖可知⑥，⑦，由以上各式可解得，反映系統(tǒng)性質的物理量是⑧，⑨，A、B一起運動過程中的守恒量E，若以最低點為勢能零點，則⑩，由②⑧⑩式解得