- 单摆周期公式
- 共1307题
一弹簧振子,周期是0.5s,振幅为2cm,当振子通过平衡位置向右运动时开始计时,那么2秒内振子完成______次全振动,通过路程______cm,在2.4s末,振子位于平衡位置______侧,向______方向运动.
正确答案
周期是0.5s,那么2秒内振子完成全振动的次数为:n==
=4次
一个周期振子运动的路程等于4倍振幅,所以振子通过的路程为:x=n×4A=4×4×2cm=32cm;
在2.4s末,振子经历:=
=4.8>4.75所以振子正在从左侧的最大位移处向平衡位置运动,所以在平衡位置的左侧,运动的方向向右.
故答案为:4,32,左,右
房顶上固定着一根不可伸长的细线,下垂到三楼窗沿下,某同学应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度,先将线的下端系上一个小球,发现当小球静止时,细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直,他打开窗子,让小球在垂直于墙的竖直平面内摆动,如图所示,从小球第1次通过图中的B点开始计时,第21次通过B点用时30s;球在最低点B时,球心到窗上沿的距离为1m,当地重力加速度取g=π2(m/s2);根据以上数据可得小球运动的周期T=_______s;房顶到窗上沿的高度h=_______m。
正确答案
3(3分) 3(3分)
因为是从小球第1次通过图中的B点开始计时,故第21次通过B点为10个周期,则周期为;
根据周期公式有:,l1=1m,代入得:l2=4m,则房顶到窗上沿的高度h=3m。
已知地球质量M=5.98×1024kg,月球质量m=7.34×1022kg,地球半径R=6.40×106m,月球半径 r=1.74×106m.把一个在地球上周期为2.0s的单摆(秒摆)移到月球上去,它的振动周期变为多少?
正确答案
4.91s
根据万有引力定律及物体在地球表面所受的重力可近似等于地球对它的引力,可得
,
得 g=GM/R2.
又根据单摆周期公式,可知T,
因此 .
得出它在月球上的振动周期 T2==4.91s.
如图所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个星球半径大小相同的星球表面上的振动图象,其中实线是A星球上的,虚线是B星球上的,那么两个星球的平均密度ρA和ρB之比是__________。
正确答案
4:1
试题分析:从图像中可看出:(3).由单摆的周期公式
,得
(1),
(2),根据
可得
(4)联立4个式子可得:
点评:本题的关键是对公式的灵活掌握,没有其他窍门,公式是物理学习的血液,所以一定要注意
如图所示,两个大小可忽略的质量相等的弹性小球A和B分别挂在L1=1m,L2=0.25m的细线上,两球重心等高且互相接触.现将A球向左拉离平衡位置很小的角度后由静止开始释放,已知当A与B相碰时发生速度交换,即碰后A球速度为零,B球速度等于A球碰前的速度,当B与A相碰时遵循相同的规律,且碰撞时间极短忽略不计.A、B两球的运动可视为简谐运动.求从释放小球A开始到两球发生第3次碰撞的时间t.(取π2≈g)
正确答案
2s
试题分析:两质量相等的弹性小球做弹性正碰时,两球速度交换。
由单摆周期公式有 TA=2π="2s" ,TB=2π=1s
从释放小球A到第1次相碰经历时间 t1= =0.5s
从小球B摆起到第2次相碰经历时间 t2= =0.5s
从小球A摆起到第3次相碰经历时间 t3= =1s
所以从释放小球A到A、B第3次碰撞,共需时间 t=t1+t2+t3=2s
点评:本题虽然没有使用动量守恒定律计算但是通过题意告诉了动量守恒的结论,通过单摆知识巧妙的结合在一起。
扫码查看完整答案与解析