题目内容
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17甲中O点为单摆的固定悬点,现将小摆球(可视为质点拉至A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置,∠AOB=∠COB=α;α小于10°且是未知量.图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,且图中t=0时刻为摆球从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:(g取![]()
甲
![]()
乙
图17
(1)单摆的振动周期和摆长;
(2)摆球的质量;?
(3)摆球运动过程中的最大速度.
(1)0.4π s,
解析:(1)由图可知T=0.4π s,由T=2π
得:![]()
(2)在B点拉力的最大值为Fmax=0.510 N,Fmax-mg=
在A、C两点Fmin=0.495 N,Fmin=mgcosα.由A到B机械能守恒,即mgl(1-cosα)=
mv2,解得m=
(3)vmax=
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