- 单摆周期公式
- 共1307题
如图所示细线AO、BO、CO长均为l,互成120°.A、B固定于水平天花板上.C点系一质量为m的小球(视为质点).下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若将小球向左稍拉一点,无初速释放后,小球做单摆运动,振动周期为2π,A正确B错误
C、将小球向纸面外稍拉一点,无初速释放后,小球做单摆运动,等效摆长为1.5L,所以振动周期为2π,C错误D正确
故选:AD
在科学研究中,科学家常将未知现象同已知现象进行比较,找出其共同点,进一步推测未知现象的特性和规律.法国物理学家库伦在研究异种电荷的吸引问题时,曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系.已知单摆摆长为l,引力常量为G,地球质量为M,摆球到地心的距离为r,则单摆振动周期T与距离r的关系式为( )
正确答案
解析
解:在地球表面,重力等于万有引力,故:
mg=G
解得:
g= ①
单摆的周期为:
T=2π ②
联立①②解得:
T=2πr
故选:B.
如图所示,有一光滑的圆形槽,半径为R,其最低点为O2,有两个相同的小球M和N,将M放在距O2点正上方h高的O1处,将N放在圆弧槽上靠近O点的地方稍偏左的A点,让AB两球同时自由运动,不计一切阻力,欲使M、N在点O2正好相遇,h的高度应为多少?
正确答案
解析
解:(1)A做简谐运动
T=2π
则A球运动的时间
t=T
B做自由落体下落的高度h
h=gt2
若两球能够相遇则有时间相等
得:h==
(n=1,2,3,4…)
答:B球下落的高度(n=1,2,3,4…)
如图所示,固定曲面AC是一段半径为4.0m的光滑圆孤形成的,圆弧与水平方向相切于A点,AB=10cm.现将一小物体先后从孤面顶端C和圆孤中点D处由静止释放,到达孤面底端时的速度分别为v1和v2,所需时间为t1和t2,则下列关系正确的是( )
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T=2=2π
,知小球在C点和D点释放,运动到O点的时间相等,都等于
.
根据动能定理有:mg△h=mv2-0,知C点的△h大,所以从C点释放到达O点的速度大.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
单摆摆球质量为m,摆长为L,简谐运动时最大偏角为θ,则摆球从最大位移到达平衡位置的过程中,重力的平均功率为______,摆球通过平衡位置时,重力的即时功率为______.
正确答案
0
解析
解:摆球从最大位移到达平衡位置的过程中,重力做的功为:
W=mgh=mgL(1-cosθ)
摆球从最大位移到达平衡位置的过程的时间:
t=
故重力做功的平均功率为:
=
=
摆球通过平衡位置时,重力与速度垂直,故重力的即时功率为 0;
故答案为:,0.
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