- 单摆周期公式
- 共1307题
如图,光滑槽的半径R远大于甲、乙两小球开始运动时离O的竖直高度.两球由静止释放.则它们第二次相遇的地点是在( )
正确答案
解析
解:两个小球同时由图示位置从静止释放后,由于光滑槽半径远大于小球运动的弧长,它们都做简谐运动,等效摆长都是槽的半径R,则它们的周期相同,都为T=2π,到达槽底部的时间都是t=
=
,则两球每次都是在O点相遇.故A正确,BCD错误.
故选:A.
某一单摆的位移-时间如图所示,则该单摆的( )
正确答案
解析
解:由单摆位移随时间的关系图线知,单摆的周期为1s,则频率f=.
振幅等于离开平衡位置的最大位移,则振幅为0.1m.
根据T=,则摆长L=
.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
一个摆长为L1的单摆,在地面上做简谐运动,周期为T1,已知地球质量为M1,半径为R1.另一个摆长为L2的单摆,在质量为M2、半径为R2的星球表面做简谐运动,周期为T2.若T1=2T2,L1=4L2,M1=4M2,求地球半径与星球半径之比R1:R2为多少?
正确答案
解析
解:由单摆周期公式T=2π 可知:
T1=2π,T2=2π
,
由于T1=2T2,l1=4l2,
故g1=g2;
设星球表面的物体质量为m,
则G=mg,g=
,
由于g1=g2,
故=
,
=
=
=
;
答:地球半径与星球半径之比为2:1.
四个摆的摆长分为l1=2m,l2=1.5m,l3=1m,l4=0.5m,现用周期等于2秒的驱动力,使它们作受迫振动,那么,当它们的振动稳定时,下列判断中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、C、根据单摆的周期公式T=2π可知,摆长不同,周期不同;现用周期等于2秒的驱动力,使它们作受迫振动,故它们的周期都为2s;摆长不同,固有周期不同,故振幅不全相同,故AB错误,C正确;
D、摆长分别为l1=2m,l2=1.5m,l3=1m,l4=0.5m的四个摆中,摆长为1m的单摆是秒表,根据单摆的周期公式T=2π可知其固有周期为2s,故其摆幅最大,发生了共振,故D错误;
故选C.
甲乙两单摆静止于平衡位置,摆球质量相同,摆长l甲>l乙.现给摆球相同的水平初速v,让其在竖直平面内做小角度摆动,它们的频率与能量分别为f1、f2和E1,E2,则它们的关系是 ( )
正确答案
解析
解:根据单摆周期公式T=2π,不同的单摆,摆长越大,周期越大,频率f=
,所以频率越小,故f1<f2;
在平衡位置,势能最小,动能最大,由于质量和速度都相同,故最低点动能相同,故E1=E2;
故选B.
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