Question

如图所示，摆长为l、摆球质量为m的一只单摆，最大摆角为θ(θ＜5°)，当摆球摆到最低点B且向左运动时，另有一质量为M、置于光滑水平面上的物体在水平恒力F作用下开始向右运动.要使物体与摆球的动量相同，作用在物体上的恒力F应多大？

Answer 1

（n=0,1,2,…）

解析：由分析可得，要使物体与摆球的动量相同，摆球应在平衡位置且向右运动，对摆球t=(n+)T=(n+)2π(n=0,1,2，…)                                           ①

mv²=mgl(1-cosθ)                                                            ②

对物块有：Ft=Mv′                                                            ③

由②式得摆球在最低点的动量p=m，由①③式得，物块的动量p′=F(n+)2π，因为p=p′，所以m=F(n+)2π，

F=(n=0,1,2，…).