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單擺21世紀教育網(wǎng) ⑴單擺振動的回復力是重力的切向分力.不能說成是重力和拉力的合力.在平衡位置振子所受回復力是零.但合力是向心力.指向懸點.不為零.21世紀教育網(wǎng) ⑵當單擺的擺角很小時時.單擺的周期.與擺球質量m.振幅A都無關.其中l(wèi)為擺長.表示從懸點到擺球質心的距離.要區(qū)分擺長和擺線長.21世紀教育網(wǎng) ⑶小球在光滑圓弧上的往復滾動.和單擺完全等同.只要擺角足夠小.這個振動就是簡諧運動.這時周期公式中的l應該是圓弧半徑R和小球半徑r的差.21世紀教育網(wǎng) ⑷擺鐘問題.單擺的一個重要應用就是利用單擺振動的等時性制成擺鐘.在計算擺鐘類的問題時.利用以下方法比較簡單:在一定時間內(nèi).擺鐘走過的格子數(shù)n與頻率f成正比(n可以是分鐘數(shù).也可以是秒數(shù).小時數(shù)--).再由頻率公式可以得到:21世紀教育網(wǎng) 21世紀教育網(wǎng) 21世紀教育網(wǎng) 例題分析21世紀教育網(wǎng) 例1:如圖所示.質量為m的小球放在勁度為k的輕彈簧上.使小球上下振動而又始終未脫離彈簧.⑴最大振幅A是多大?⑵在這個振幅下彈簧對小球的最大彈力Fm是多大?21世紀教育網(wǎng) 解:該振動的回復力是彈簧彈力和重力的合力.在平衡位置彈力和重力等大反向.合力為零,在平衡位置以下.彈力大于重力.F- mg=ma.越往下彈力越大,在平衡位置以上.彈力小于重力.mg-F=ma.越往上彈力越小.平衡位置和振動的振幅大小無關.因此振幅越大.在最高點處小球所受的彈力越小.極端情況是在最高點處小球剛好未離開彈簧.彈力為零.合力就是重力.這時彈簧恰好為原長.21世紀教育網(wǎng) ⑴最大振幅應滿足kA=mg, A=21世紀教育網(wǎng) ⑵小球在最高點和最低點所受回復力大小相同.所以有:Fm-mg=mg.Fm=2mg21世紀教育網(wǎng) 21世紀教育網(wǎng) 例2:已知單擺擺長為L.懸點正下方3L/4處有一個釘子.讓擺球做小角度擺動.其周期將是多大?21世紀教育網(wǎng) 解:該擺在通過懸點的豎直線兩邊的運動都可以看作簡諧運動.周期分別為和.因此該擺的周期為 :21世紀教育網(wǎng) 21世紀教育網(wǎng) 例3:固定圓弧軌道弧AB所含度數(shù)小于5°.末端切線水平.兩個相同的小球a.b分別從軌道的頂端和正中由靜止開始下滑.比較它們到達軌道底端所用的時間和動能:ta＿＿tb.Ea＿＿2Eb.21世紀教育網(wǎng) 解:兩小球的運動都可看作簡諧運動的一部分.時間都等于四分之一周期.而周期與振幅無關.所以ta= tb,從圖中可以看出b小球的下落高度小于a小球下落高度的一半.所以Ea>2Eb. 例4:將一個力電傳感器接到計算機上.可以測量快速變化的力.用這種方法測得的某單擺擺動過程中懸線上拉力大小隨時間變化的曲線如右圖所示.由此圖線提供的信息做出下列判斷:①t＝0.2s時刻擺球正經(jīng)過最低點,②t＝1.1s時擺球正處于最高點,③擺球擺動過程中機械能時而增大時而減小,④擺球擺動的周期約是T＝0.6s.上述判斷中正確的是 A.①③ B.②④ C.①② D.③④ 解:注意這是懸線上的拉力圖象.而不是振動圖象.當擺球到達最高點時.懸線上的拉力最小,當擺球到達最低點時.懸線上的拉力最大.因此①②正確.從圖象中看出擺球到達最低點時的拉力一次比一次小.說明速率一次比一次小.反映出振動過程擺球一定受到阻力作用.因此機械能應該一直減小.在一個周期內(nèi).擺球應該經(jīng)過兩次最高點.兩次最低點.因此周期應該約是T＝1.2s.因此答案③④錯誤.本題應選C. 【查看更多】

題目列表(包括答案和解析)

許多科學家在物理學發(fā)展史上作出了重要的貢獻，下列表述正確的是（　�。�

A．楞次通過分析許多實驗事實后，用一句話巧妙地表達了感應電流的方向

B．安培根據(jù)分子電流假說很好地解釋了電磁感應現(xiàn)象

C．庫侖通過扭秤實驗測出了萬有引力常量G的大小21世紀教育網(wǎng)

D．法拉第通過放在通電直導線下方的小磁針發(fā)生偏轉，得出通電導線的周圍存在磁場的結論

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以下的計時數(shù)據(jù)指時間的是（）

A．中央電視臺新聞聯(lián)播節(jié)目每日19時開播

B．某人用15s跑完100m

C．“我們要珍惜每一分每一秒”中的“一秒”。

D．從洛陽開往鄭州的L7968次列車于7時13分從鞏義站發(fā)車[21世紀教育網(wǎng)]