Question

问一道高一物理题（内有过程，只求步骤分析）

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x。如果阻力可以忽略，小球运动到最低位置时的速度是多大？

解：1.把最低点的重力势能定为0，以小球在最高点的状态作为初状态。在最高点的重力势能是Ep1=mg(L-LCOSX).而动能为0，即Ek1=0

2.以小球在最低点为末状态，势能EP2=0，而动能为EK2=二分之一mv^2

3.运动过程只有重力做功，所以机械能守恒，即EK2+EP2=EK1+EP1

4.把各个状态下动能、势能的表达式代入，得二分之一mv^2=mg(L-LCOSX).
5.由此解出V

第1步和第4步不懂，求解。

Answer 1

你的问题主要还是不理解(L-LCOSX)吧，其实这个就是小球下降的垂直高度。注意，重力势能一定是指垂直的距离。你在小球在最高点时向单摆的中间线作垂线，利用三角关系，发现小球离悬挂点的垂直距离就是LCOSX，所以，用L减去这个垂直距离就是小球离单摆最低点的距离，也就是小球下降的高度了。

Answer 2

简单说在机械能守恒时 就是把小球的重力势能转化为动能。
重力势能消耗了mg(L-LCOSX)
动能就增加了mg(L-LCOSX)
而原来的动能为0.
所以最后的时候 动能=二分之一mv^2=mg(L-LCOSX)。

Answer 3

你还只是高一的学生，没有学动能定理和能量守恒，如果学了之后这将是一道非常简单的问题
小球在最高点具有重力势能，在小球下落的过程中，小球的重力势能转化为动能，重力势能的计算公式为E=mgh，取小球的最低点为0势能点，h=L-LCOSX，由于整个过程机械能守恒，当小球降到最低点时重力势能全部转化为动能，动能定理的公式为E=二分之一mv^2，这是一个公式，记住就行 ，以后老师会讲，由能量守恒就有mg（L-LCOSX）=二分之一mv^2就行了
这是一道很简单的物理题，只是你的知识储备不够，以后老师会讲的，到时你就明白了
全手打，望采纳，祝你学习进步，还有，物理是一门很有趣的学科，希望你你能找到其中的乐趣，别把它当成一门学科，要和生活实际联系起来

Answer 4

机械能守恒 EK2+EP2=EK1+EP1
机械能是由重力势能和动能组成 mv^2、 mg(L-LCOSX).
因为重力势能和高度有关，所以在最低点可将其认为高度为0，重力势能为0
mv^2+0=0+mg(L-LCOSX). 解出来就行了

Answer 5

第一步 选定零势能面，初状态的机械能（动能加重力势能）
第四步 自己算数

顺便说一下，你的基础应该狠狠的恶补，找个家教吧。要不考学是很难的。

Answer 6

1.以小球摆到最低点时的位置为基准平面，那么小球在最高点肯定有个重力势能啊，重力势能为mgh，h应该是最高点与最低点之间的距离，根据几何关系h应该是L(1-COSX)，所以最高点的重力势能是Ep1=mg(L-LCOSX）。因为小球在最高点没有速度，所以动能为0，即Ek1=0。
4.主要是根据能量守恒计算得出的 ，即最高点时候的动能+重力势能=最低点时候的动能+重力势能
将第2步中列出最低点时候的势能（0，因为以改点为基准平面）和动能（1/2mv2)，与第1步列出最高点时的势能（Ep1=mg(L-LCOSX)）和动能（0，因为没有速度)带入，即可求出速度v