- 单摆周期公式
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如图所示,曲面AO是一段半径为2m的光滑圆弧面,圆弧与水平面相切于O点,AO弧长10cm.现将一小球先后从曲面的顶端A和AO弧的中点B由静止释放,到达底端O的速度分别为v1和v2,所经历的时间分别是t1和t2,那么( )
正确答案
解析
解:小球的运动可视为简谐运动(单摆运动),根据周期公式,知小球在A点和B点释放,运动到O点的时间相等,都等于
.
根据动能定理有:,知A点的△h大,所以从A点释放到达O点的速度大.故C正确,A、B、D错误.
故选C.
如图所示,AB为半径R=2m的一段光滑圆糟,A、B两点在同一水平高度上,且AB弧长10cm.将一小球从A点由静止开始释放,则它第一次运动到B点所用时间为( )
正确答案
解析
解:小球在AB弧上的运动与单摆的运动等效,则T=.
小球从A到B的时间t=.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
弹簧振子从距平衡位置5cm处由静止释放,全振动10次所用的时间为8s,求振子的振幅、周期、频率、8s末振子距平衡位置的位移大小和8s内的路程.
正确答案
解析
解:弹簧振子从距平衡位置5cm处由静止释放,则振幅为:A=5cm;
全振动10次所用的时间为8s,则周期为:;
频率为周期倒数:;
8s末振子回到初位置,位移为0;
一次全振动的路程为:4×5=20cm,故8s内全振动10次的路程为:
s=10×20=200cm.
答:振子的振幅5cm、周期0.8s、频率1.25Hz、8s末振子距平衡位置的位移大小为0和8s内的路程为200cm.
荡秋千是我国的一项传统游戏,现已列入了体育比赛,在以秋千荡得高低作为胜负标准的比赛项目中.对某人荡秋千过程的分析,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据向心力公式可知,在最低点绳子受到的拉力最大,所以拉绳被磨损了的秋千,绳子最容易在最低点断开,故A错误;
B、自己荡秋千想荡高一些,必须要提高重力势能,则要在两侧最高点提高重心,增加势能.在最低点时蹲下去降低重心增大重力势能的转化量故B正确;
C、在最高点时v=0,重力的瞬时功率为0,在最低点时速度方向水平,竖直方向没有分量,所以重力的瞬时功率也等于0,但中间过程速度竖直方向有分量瞬时功率不为0,所以重力的瞬时功率为先变大后变小;
D、秋千摆动的周期跟摆长有关,站立时重心较高,摆长较短,由T=2π,则站立时周期较小频率较大,故D错误.
故选:B.
(2016•长宁区一模)单摆在竖直平面内往复运动,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、单摆做简谐运动时,单摆的最大摆角应小于5°,单摆的最大摆角小于5°否则不能看成简谐振动,故A正确.
B、单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力提供,故B错误.
C、经过平衡位置球的速度最快,故测量误差最小,故C正确
D、“秒摆”是摆长为1m、周期为2s的单摆,故D错误.
故选:AC.
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