问题 问答题

如下图所示,做简谐运动的单摆,摆球质量为m摆长为l,振动的最大偏角为θ,当它运动到最高位置A时,恰好有一质量为M的物体在水平恒力F作用下沿光滑水平面由静止开始向右运动.求:欲使m和M的动量相同,作用力F应满足什么条件?

答案

    (n=0,1,2…)

因动量是矢量,故要使两物体的动量相同,两物体必须有相同的速度方向,即只有m从左向右摆过最低点时才有可能满足题设条件.

 对物体m,据机械能守恒定律有:

              mgl(1-cosθ)=

 故经过C点的动量

             

物体运动到C点所用时间可表示为

                  (n=0,1,2…)

这样对M使用动量定理可得:Ft=p,由此可得 

                 (n=0,1,2…)

单项选择题
单项选择题