- 单摆周期公式
- 共1307题
己知地球质量是月球质量的a倍,地球半径为月球的b倍,那么在地球上走时准确的摆钟放到月球上时,要使该钟走时准确,则在月球上摆长应为在地球上的______倍.
正确答案
解析
解:由万有引力提供重力加速度
可得
地球和月球表面的重力加速度之比为
单摆的周期为
所以要使该钟走时准确,摆长应变为
故答案为:
如图所示,BOC是半径为R的光滑弧形槽,O点是弧形槽的最低点,半径R远大于BOC的弧长,一小球由静止从B点开始释放,小球就在弧形槽内来回运动,欲增大小球的运动周期,可采取的方法是( )
正确答案
解析
解:小球的运动可视为单摆模型,由单摆的周期公式周期T=2可知,其周期取决于摆长和g,与质量和振幅无关;欲增大运动周期,所以可增大摆长即换一个半径R大一些,故ABD错误,C正确.
故选:C.
如图所示,将单摆小球A从静止释放的同时,高出悬点O的另一小球B做自由落体运动,结果它们同时到达跟单摆的平衡位置C等高处.已知摆长为l,偏角θ<5°,求:
(1)A球第一次到达平衡位置C点用的时间
(2)B球的初位置与单摆悬点之间的高度差h.
正确答案
解析
解:(1)从小球释放到同时到达跟单摆的平衡位置C等高处,A、B经历的时间:tA=tB
小球A做单摆运动,tA=(2n-1)其中n=1、2、3、…
根据单摆周期公式得:TA=2π
所以tA=
(2)小球B做自由落体运动,
h+l=g
联立求解:h=-l,其中n=1、2、3、…
答:(1)A球第一次到达平衡位置C点用的时间
(2)B球的初位置与单摆悬点之间的高度差-l,其中n=1、2、3、….
如图所示是单摆的共振曲线,单摆的固有周期是______s;驱动力的周期是______s;单摆的摆长是______m.(重力加速度取g=10m/s2)
正确答案
π
π
2.5
解析
解:A、由图可知,此单摆的振动周期与固有周期相等也等于驱动周期,固有周期为πs,故驱动周期也是πs.
由公式T=2π,可得L=
=2.5m.
故答案为:π π 2.5
如图,在半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧,放置于竖直平面内,两端点距最低点高度差H为0.8cm.将小环置于圆弧端点并从静止释放,小环运动到最低点所需的最短时间为______s,在最低点处的加速度为______m/s2.(取g=10m/s2)
正确答案
0.785
0.064
解析
解:将小球的运动等效成单摆运动,则小环运动到最低点所需的最短时间为周期,即最低时间为:
t=T=
•2π
=
≈0.785s.
设小环运动到最低点时的速度为v,根据机械能守恒定律得:
mgH=mv2
得:v2=2gH
小环在最低点的加速度为:
a==
=
=0.064m/s2.
故答案为:0.785,0.064
扫码查看完整答案与解析