Question

【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．

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【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：

解得：

(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：

解得摆球运动的最大速度为：

(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：

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．