题目内容

将一个动力传感器连接到计算机上,我们就可以测量快速变化的力,某一小球用一条不可伸长的轻绳连接,绳的另端固定在悬点上,当小球在竖直面内来回摆动时,用动力传感器测得绳子对悬点的拉力随时间变化的曲线如图所示,取重力加速度g=10 m/s2,求绳子的最大偏角

答案:
解析:

  设小球的质量为m,绳子长度为L,绳子拉力的最小值和最大值各为F1和F2,小球摆至最高点时,绳子拉力最小

  F1=mgCos (1)

  小球摆至最低点时,绳子拉力最大

  F2-mg=m (2)

  摆动过程小球机械能守恒

  ) (3)

  由以上各式得:cos=0.5 (4)

  =60° (5)


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