- 单摆周期公式
- 共1307题
有一单摆震动的最大角度为5°,摆球质量为100g,摆长为100cm,当地重力加速度为9.8m/s2,=3.14,试求,此单摆的周期.
正确答案
解析
解:单摆的周期与摆球的质量无关,根据单摆的周期公式T=,得:
T=s
答:该单摆的周期是2s.
如图所示是一个单摆(θ<5°),其周期为T,下列正确的说法是( )
正确答案
解析
解:A、由单摆周期工作T=2π可知,单摆的周期T与摆球质量m无关,
与摆角无关,当摆球质量与摆角发生变化时,单摆做简谐运动的周期不变,故AB错误;
C、由平衡位置O运动到左端最大位移处需要的时间是四分之一周期,故C正确;
D、摆球由最大位置B向平衡位置O运动的过程中,重力做正功,摆球的重力势能转化为动能,故D错误;
故选:C.
几名同学进行野外考察,登上一山峰后,他们想粗略测出山顶处的重力加速度.于是他们用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆,如图所示.然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量.同学们首先测出摆长L,然后将石块拉开一个小角度,由静止释放,使石块在竖直平面内摆动,用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t.
①利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式是g=______;
②若振动周期测量正确,但由于难以确定石块重心,测量摆长时从悬点仅量到石块上端,导致用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“相等”).
正确答案
解析
解:①由题,单摆完成n次全振动所用的时间t得,单摆的周期T=.由单摆的周期公式T=2
得,g=
=
.
②单摆的摆长应等于悬点到石块重心的距离,若测量摆长时从悬点仅量到石块上端做为摆长,摆长L偏小,则由重力加速度的表达式g=可知,重力加速度值比真实值偏小.
故答案为:①;②偏小;
如图所示,在地面上有一单摆,做左右小角度摆动,其周期T=______(图中所标出的字母均为已知量,当地的重力加速度为g);若考虑到单摆摆动时空气浮力的影响,则周期将______.(填“变大”、“不变”、“变小”)
正确答案
2π
变大
解析
解:单摆,做左右小角度摆动,球与圆心距离为摆长,故摆长为L;
故单摆的周期为:T=2π;
浮力为恒力,向上,会抵消部分重力的影响,相当于重力加速度减小了,故周期会变大;
故答案为:2π,变大.
有一个单摆,当摆线与竖直方向成θ角(θ<5°)时,摆球的速度为零.摆球运动到最低点时速度为V,
求:(1)此单摆的摆长为多少?
(2)单摆的振动周期.
正确答案
解析
解:(1)设单摆的摆长为L.摆球从最大偏角处摆到最低点的过程中,只有重力做功,机械能守恒,则得:
mgL(1-cosθ)=mv2
则得:L=
(2)则单摆的周期为:T=2π
联立得:T=
答:(1)此单摆的摆长为;
(2)单摆的振动周期为.
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