单摆摆长为L质量为m在最高点时摆线和竖直方向夹角为a此时摆球所受合力为?所受向心力为?当摆球往复时摆线上所受最大张力为?

Question

单摆摆长为L 质量为m 在最高点时摆线和竖直方向夹角为a 此时摆球所受合力为?所受向心力为?当摆球往复时 摆线上所受最大张力为?

Answer 1

单摆摆长为L 质量为m 在最高点时摆线和竖直方向夹角为a 此时摆球所受合力为?所受向心力为?当摆球往复时 摆线上所受最大张力为
在最高点时,速度为零,“向心力”为零.合力就是mgsinα.（把重力分解,沿绳方向的分力与绳拉力平衡,另一个分力就是合力）
摆动到绳与竖直方向夹θ处,沿绳方向的合力提供向心力：
F-mgcosθ=mV²/L----------(1)
机械能守恒：
mgL(cosθ-cosα)=½mV²-----------(2)
由上两式消去V：
F=mg(3cosθ-2cosα)
显然,θ=0时,F最大.这时绳在竖直方向.
Fmax=mg(3-2cosα)