- 单摆周期公式
- 共1307题
两个等长的单摆,一个放在地面上,另一个放在高空,当第一个摆振动n次的同时,第二个摆振动了(n-1)次,如果地球半径为R,那么第二个摆离地面的高度为( )
正确答案
解析
解:单摆的周期为:T=2π.
根据物体的重力等于万有引力,则有:G=mg
则得:g=
则得:T=2π=2πr
…①
式中M是地球的质量,L是单摆的摆长,r是物体到地心的距离.
由题,当第一个单摆振动n次的时候,第二个单摆振动n-1次.则两个单摆的周期之比为:
T1:T2=(n-1):n…②
由①得:=
…③
联立②③得:=
解得:h=
故选:D.
某单摆摆长为l,摆球质量为m,摆角为θ(θ小于5°)时的周期为T.下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、单摆的周期公式T=2π,增大摆球的质量和振幅,不影响周期的大小.故A、B错误.
C、根据单摆的周期公式T=2π知,减小单摆的摆长,可以减小周期.故C错误.
D、根据单摆的周期公式T=2π知,将保持摆长不变,同时减小摆球质量和摆角,不影响周期的大小,所以周期不变.故D正确.
故选:D.
如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、甲摆的振幅为10cm,乙摆的振幅为7cm,则甲摆的振幅比乙摆大;由图看出,两单摆的周期相同,同一地点g相同,由单摆的周期公式T=2π得知,甲、乙两单摆的摆长L相等.故A错误,B正确.
C、由单摆的周期公式得T=2π得知g=
,由于单摆的摆长不知道,所以不能求得重力加速度.故C错误
D、在t=0.5s时,甲摆经过平衡位置,振动的加速度为零,而乙摆的位移为负的最大,则乙摆具有正向最大加速度.故D正确.
故选:BD.
甲、乙两单摆在同一地点做简谐运动的图象如图,由图可知( )
正确答案
解析
解:A、C、由图可知,甲和乙两摆的周期相同;则由单摆的周期公式可知,T=2π可知,两摆的摆长一定相同;故A正确;
B、因为单摆的周期与摆球质量无关,故B错误;
C、摆长相同,而甲的振幅大,故甲摆的摆角大,故C正确;
D、在最低点时,拉力与重力的合力充当向心力,则有:F-mg=m;解得F=m(g+
);因为摆长相等,但偏角不同,故到达底部时的速度不同;同时因为质量不同;故拉力有可能相同;故D正确;
故选:ACD.
一个单摆的振动周期是2s,摆长缩为原来的时,周期为______s,摆球质量减为原来的
时,周期为______ s,振幅减为原来的
时,周期为______s.
正确答案
1
2
2
解析
解:由单摆的周期公式得,摆长缩为原来的
,周期变为原来的一半,为1s.而周期与摆球的质量和振幅无关,所以摆球质量和振幅变时,周期不变,都为2s.
故本题答案为:1,2,2.
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