◎ 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/s2，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F1和F2． 小球摆动至最高点时，绳子拉力最小 F1=mgcosθ                   ① 小球摆动至最低点时，绳子拉力最大 F2-mg=m vm2 l                 ② 摆动过程小球的机械能守恒 1 2 mvm2=mgh=mgl(1-cosθ)       ③ 由①②③以上各式解得 cosθ= 3F1 F2+2F1                   ④ 由图可知F1=0.5N和F2=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。