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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，绳的另一端固定在悬点上．当小球在竖直面内来回摆动时，用动力传感器测得绳
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
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，绳的另一端固定在悬点上．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/s
2
，求绳子的最大偏角θ．
◎ 答案
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F
1
和F
2
．
小球摆动至最高点时，绳子拉力最小
F
1
=mgcosθ ①
小球摆动至最低点时，绳子拉力最大
F
2
-mg=m
v
m
2
l
②
摆动过程小球的机械能守恒
1
2
mv
m
2
=mgh=mgl(1-cosθ)
③
由①②③以上各式解得
cosθ=
3F
1
F
2
+
2F
1
④
由图可知F
1
=0.5N和F
2
=2.0N，代入④式可得
cosθ=0.5，即θ=60°
答：绳子的最大偏角θ为60°．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“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，绳的另一端固定在悬点上．当小球在竖直面内来回摆动时，用动力传感器测得绳…”主要考查了你对 【向心力】，【牛顿第二定律】，【机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/339508.html
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