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把一个小球用细线悬挂起来,就成为一个摆,摆长为l,最大偏角为θ.小球到达最低点的速度是多大?此时绳受到的拉力为多大?

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把一个小球用细线悬挂起来,就成为一个摆,摆长为l,最大偏角为θ.小球到达最低点的速度是多大?此时绳受到的拉力为多大?
▼优质解答
答案和解析
由最大偏角θ处下落,到最低点时,竖直的高度差是h=l(1-cosθ),由机械能守恒定律知:
mg(l-lcosθ)=
1
2
mv2
解得:
v=
2gl(1−cosθ)

在最低点合外力提供向心力:
F-mg=m
v2
l

解得:
F=3mg-2mgcosθ
答:小球运动到最低位置时的速度是
2gl(1−cosθ)
;在最低点,细线的拉力为3mg-2mgcosθ.
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