题目内容
【题目】单摆摆球质量为m,摆长为
,最大偏角为
,求:
(1)摆球运动的最大加速度.
(2)摆球运动的最大速度.
(3)摆球从最大位移运动到平衡位置的过程中,重力对摆球做的功和绳子拉力做的功.
【答案】(1)
(2)
(3)
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【解析】
(1)由题意知单摆摆动到最高点时加速度最大,根据受力关系由牛顿第二定律可知:
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解得:
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(2)小球摆动到最低点即平衡位置时速度最大,从最高点到最低点过程中只有重力做功,由动能定理得:
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解得摆球运动的最大速度为:
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(3)由(2)分析可知摆球从最大位移运动到平衡位置的过程中重力做功为:
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而绳子拉力一直与速度方向垂直,故绳子拉力做功为0.
答:(1)摆球运动的最大加速度
.
(2)摆球运动的最大速度
.
(3)摆球从最大位移运动到平衡位置的过程中,重力对摆球做的功
和绳子拉力做的功为0.
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