- 单摆周期公式
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有一单摆,其摆长l=1.02m,已知单摆做简谐运动,单摆振动30次用的时间t=60.8s,可知当地的重力加速度是______m/s2.
正确答案
9.79
解析
解:单摆做简谐运动,由题得其周期为:T==
s=2.027s
由单摆的周期公式T=2π得:
g=l=
≈9.79m/s2
故答案为:9.79
图中各摆中线的长度都已知,摆球视为质点,且均作小角摆动.求它们的周期.
Ta=______;Tb=______;Tc=______;Td=______;Te=______;Tf=______.
正确答案
解析
解:(a)单摆的等效摆长L=l1+l2sinα,根据单摆的周期公式得:.
(b)等效重力加速度为g+a,根据单摆的振动周期公式得:.
(c)该装置等效重力加速度仍然为g,根据单摆的振动周期公式得:.
(d)等效重力加速度为:g′=,则单摆的周期为:
=
.
(e)洛伦兹力的方向与绳子的拉力方向在同一条直线上,等效重力加速度为g,则单摆的周期为:Te=.
(f)等效重力加速度为:,则单摆的周期为:Tf=
=
.
故答案为:,
,
,
,
,
.
将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力,图甲中O点为单摆的悬点,现将小球(可视为质点)拉到A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动,其中B点为运动中最低位置.∠AOB=∠COB=α,α小于5°且是未知量,图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线,且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻,据力学规律和题中信息(g取10m/s2)求:
(1)单摆的周期和摆长;
(2)摆球质量及摆动过程中的最大速度.
正确答案
解析
解:(1)摆球受力分析如图,小球在一个周期内两次经过最低点,根据该规律,知T=0.4πs.
由单摆的周期公式T=2π,
得:L==
=0.4m.
(2)在最高点A,有:Fmin=mgcosθ=0.495N
在最低点B,有:Fmax=mg+m
从A到B,滑块机械能守恒,有:mgR(1-cosθ)=mv2
联立三式并代入数据得:m=0.05kg;v=0.283m/s
答:(1)单摆的振动周期为0.4πs,摆长为0.4m;
(2)摆球的质量为0.05kg,最的速度为0.283m/s
一个单摆在地面上的振动周期为T,地球半径为R,把它移到距地面高度为h的高山顶上,此时周期T′=______.
正确答案
解析
解:在地面上,重力加速度g=,在高山上,重力加速度为:
,
可知.
根据T=知,
,
解得:.
故答案为:.
一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的.在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后,此钟的分针走一整圈所经历的实际时间是( )
正确答案
解析
解:根据在星球表面万有引力等于重力可知:
某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的,
质量不变,所以该星球的重力加速度g′=g
根据单摆的周期公式T=2π,
可知,该星球的周期是地球上周期的两倍,所以此钟的分针走一整圈所经历的时间实际上是地球上分针走一圈的两倍即2h
故选:C.
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