一单摆的摆长为L,摆球质量为m,原来静止,在一个水平冲量I作用下开始摆动.此后,每当摆球经过平衡位置时,使给它一个与其速

1个回答

  • 解题思路:单摆的小角度摆动是简谐运动,摆动过程中只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律和动量定理列式求解即可.

    设摆球经过平衡位置次数为n,则摆球达最大偏角时所需时间:t=(n−1)

    T

    2+

    T

    4=

    n

    2T−

    T

    4.

    由动量定理和机械能守恒定律得:

    nI=mv

    [1/2mv2=mgL(1−cosα)

    周期:

    T=2π

    L

    g]

    解上面4个式子得:

    t=

    πmL

    I

    2(1−cosα)−

    π

    2

    L

    g

    答:摆球经过

    πmL

    I

    2(1−cosα)−

    π

    2

    L

    g时间后,其摆线与竖直方向夹角可以达到α.

    点评:

    本题考点: 动量定理;单摆周期公式.

    考点点评: 本题关键是明确单摆的运动规律和受力情况,然后结合能量守恒定律和动量定理列式求解,不难.