Question

【題目】單擺擺球質量為m，擺長為，最大偏角為，求：

（1）擺球運動的最大加速度．

（2）擺球運動的最大速度．

（3）擺球從最大位移運動到平衡位置的過程中，重力對擺球做的功和繩子拉力做的功．

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

(1)由題意知單擺擺動到最高點時加速度最大，根據受力關系由牛頓第二定律可知：

解得：

(2)小球擺動到最低點即平衡位置時速度最大，從最高點到最低點過程中只有重力做功，由動能定理得：

解得擺球運動的最大速度為：

(3)由(2)分析可知擺球從最大位移運動到平衡位置的過程中重力做功為：

而繩子拉力一直與速度方向垂直，故繩子拉力做功為0.

答：（1）擺球運動的最大加速度．

（2）擺球運動的最大速度．

（3）擺球從最大位移運動到平衡位置的過程中，重力對擺球做的功和繩子拉力做的功為0．