问题
计算题
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=10m/s2,求绳子的最大偏角θ。
答案
解: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=mgcosθ
小球摆至最低点时,绳子拉力最大:F2-mg=m
摆动过程小球机械能守恒
由以上各式得:cosθ==0.5
所以θ=600。