Question

【题目】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，如图甲所示，O点为单摆的悬点，现将小球（可视为质点）拉到A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动，其中B点为运动中最低位置，∠AOB=∠COB=，小于5°且是未知量。图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线，且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻，g取10m/s2，根据力学规律和题中信息，求：

(1)单摆的周期和摆长；

(2)摆球所受重力（用F1、F2表示）。

Answer 1

【答案】(1)；0.4m；(2)

【解析】

(1)由图乙可知单摆的周期为

由周期公式

代入解得摆长

(2)A点处，拉力为F1

B点处，拉力为F2，有

A点运动到B点，由机械能守恒定律得

联立解得摆球所受重力