- 单摆周期公式
- 共1307题
有甲乙丙三个单摆,它们的固有频率分别为f、4f和6f,都在频率为4f的驱动力作用下做受迫振动,比较这三个单摆,则( )
正确答案
解析
解:受迫振动的频率等于驱动力的频率,当系统的固有频率等于驱动力的频率时,系统达到共振,振幅达最大.所以C正确,ABD错误.
故选:C.
一单摆悬于O点,摆长为L,若在O点的竖直线上的O′点钉一个钉子,使OO′=
,将单摆拉至A处释放,小球将在A、B、C间来回振动,若振动中摆线与竖直方向夹角小于5°,则此摆的周期是( )
正确答案
解析
解:原来单摆的摆线与竖直成5°角时无初速释放,右半边运动的时间为:
t1=×2π
=π
;
由机械能守恒可知,小球单摆左侧和右侧的高度相同,而右侧的摆线长,故其摆角应小于左侧的摆角,即小于5°,竖直位置左侧的时间为:
t2=×2π
=π
;
故小球的运动周期为:
T=t1+t2=π(+
);
故选:D.
一个单摆,当它的摆长增加0.33m时,它的振动周期变为原来的1.2倍,这个单摆原来的摆长是______m.
正确答案
0.75
解析
解:设单摆的摆长原来为L,根据周期公式,有:
T=2π ①
1.2T=2π ②
联立解得:
L=0.75m
故答案为:0.75.
单摆摆球多次通过同一位置时,下述物理量变化的是( )
正确答案
解析
解:A、摆球经过同一位置的速度大小相等,向心力相等,摆线的张力相等,故A错误;
B、摆球经过同一位置时,速度大小相同,方向可能相同,也可能相反,即速度不一定相同,速度可能变化,故B正确;
C、单摆摆球多次通过同一位置时,单摆的位移、回复力、加速度、动能都相等,故CD错误;
故选:B.
如图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置.设摆球向右运动为正方向.图乙是这个单摆的振动图象.根据图象回答:
(1)开始时刻摆球在何位置?
(2)写出摆球做简谐运动的表达式
(3)若当地的重力加速度为10m/s2,这个摆的摆长是多少?(π2≈10)
正确答案
解析
解:(1)根据x-t图象,t=0时,x=-4 cm,故开始时刻摆球在B位置.
(2)摆球的振动周期为0.8s,振幅为4cm;
角频率为:ω==2.5π rad/s;
初相位为:φ0=-
结合表达式x=Asin(ωt+φ0),有:
x=4sin(2.5) cm
(3)根据T=2π,得:
l==
=0.16 m;
答:(1)开始时刻摆球在B位置;
(2)摆球做简谐运动的表达式为x=4sin(2.5) cm;
(3)若当地的重力加速度为10m/s2,这个摆的摆长是0.16m.
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