擺長為l的單擺做小角度擺動,若擺球質(zhì)量為m,最大偏角為θ(θ<5°),則擺球從最大偏角位置擺向平衡位置的過程中,下列說法正確的是(  )
A.重力的沖量為
B.合外力的沖量為
C.合外力的沖量為
D.合外力的沖量為零
A、C由題意可知,當(dāng)擺球從最大偏角擺向平衡位置的過程中,重力方向豎直向下,而擺線的拉力沿半徑指向懸點(diǎn),這個力是變化的,則合力的沖量是變力的沖量。根據(jù)沖量的定義:I為力和作用時間的乘積,即為Ft。先考慮重力的沖量,擺球受到重力的沖量應(yīng)等于重力乘以作用時間,擺球以最大偏角的位置擺到平衡位置的時間為全振動時間的,如圖所示,從A→O,,則重力的沖量由此可見A答案正確。再求合力的沖量,按照沖量的定義應(yīng)等于合力乘以合力作用的時間。但在本題中,因合外力為懸線的拉力與球受到的重力的合力,在球擺動過程中,這個合力的大小和方向都在變化,因此不易求出合外力的沖量,但是我們可以從另一思路去求合外力的沖量。根據(jù)動量定理:物體受合外力的沖量等于它動量的變化,可把求合力沖量問題轉(zhuǎn)化為求物體動量的變化問題。擺球在最大偏角位置時的動量,即①在這個過程中,擺球受兩個力作用,其中只有重力做功,故機(jī)械能守恒,設(shè)擺球在平衡位置的勢能為零,此位置與球在最大偏角位置的豎直高度差為h,由機(jī)械能守恒定律可知,,即有②由①、②可得所以答案C也正確,由此可見,正確答案為A、C。
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擺長為l的單擺做小角度擺動,若擺球的質(zhì)量為m,最大擺角為θ(θ<10°),則:

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(2)擺球從最大位移處擺向平衡位置的全過程中,重力的沖量是多大?合力的沖量是多大?

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(1)擺球經(jīng)過圓弧最低點(diǎn)時的速度是多大?

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(1)擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時的速度是多大?

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