- 单摆周期公式
- 共1307题
如图所示,质量为m的弹丸以速度v0水平向右射中质量为M的静止的单摆摆球,使其摆动,当摆球摆动经最低点时,又被另一颗完全相同的弹丸仍以对地速度v0向右击中.两次击中后弹丸均未穿出摆球.已知摆长为L,击中后单摆的运动可视为简谐振动,则第2次击中后不可能出现的情况是( )
正确答案
解析
解:
A、B、取向右为正方向.第一颗击中摆球的过程,由子弹和摆球组成的系统动量守恒得:
mv0=(M+m)v1,得 v1=
若当摆球向右经最低点时,被另一颗完全相同的弹丸击中,则由系统的动量守恒得:
(M+m)v1+mv0=(2m+M)v2
联立得 v2=
若当摆球向左经最低点时,被另一颗完全相同的弹丸击中,则由系统的动量守恒得:
(M+m)v1-mv0=(2m+M)v2
联立得 v2=0
故由摆球(2m+M)组成的单摆可能静止,最大速度可能等于.故AB正确.
C、由于系统克服阻力做功,系统的机械能一定减少,机械能增大不可能,故C错误.
D、子弹击中后单摆的运动可视为简谐振动,从开始摆动到第2次击中时,单摆运动的时间为 t=n•=nπ
,(n=1,2,3,…),故D正确.
本题选不可能的,故选:C
地球附近周期为2s的单摆通常叫秒摆,
(1)计算秒摆的摆长:
(2)若将该单摆放在月球上,它的周期为多少?(已知g地=9.8m/s2,g月=)
正确答案
解析
解:(1)根据单摆的周期公式T=2π,有:
L==
≈1m
(2)秒摆移动到月球上的周期:
T′=2π=2×3.14×
≈4.9s
答:(1)秒摆的摆长为1m;
(2)若将该单摆放在月球上,它的周期为4.9s.
如果一个单摆做半个全振动所用的时间是1s,这个单摆就叫做秒摆.北京的自由落体加速度是9.8m/s2,求北京的秒摆摆长是多少?(取π2=10)
正确答案
解:据题意可知:T=2s,g=9.8m/s2
由
得:
答:北京的秒摆摆长是0.98m.
解析
解:据题意可知:T=2s,g=9.8m/s2
由
得:
答:北京的秒摆摆长是0.98m.
两个单摆甲和乙,它们的摆长之比为4:1,若它们在同一地点做简谐运动,则它们的周期之比T甲:T乙=______,在甲摆完成10次全振动的时间内,乙摆完成的全振动次数为______.
正确答案
解:根据单摆的周期公式T=2π 知,摆长之比为4:1,则周期之比为2:1,所以频率之比为1:2.
而甲摆完成10次全振动的时间内,则乙摆完成的全振动次数为20次,
故答案为:2:1; 20.
解析
解:根据单摆的周期公式T=2π 知,摆长之比为4:1,则周期之比为2:1,所以频率之比为1:2.
而甲摆完成10次全振动的时间内,则乙摆完成的全振动次数为20次,
故答案为:2:1; 20.
如图所示,ACB为光滑弧形槽,弧形槽半径为R,R>>
,甲球从弧形槽的球心处自由落下,乙球从A点由静止释放,问:
(1)两球第1次到达C点的时间之比.
(2)若在圆弧的最低点C的正上方h处由静止释放小球甲,让其自由下落,同时乙球从圆弧左侧由静止释放,欲使甲、乙两球在圆弧最低点C处相遇,则甲球下落的高度h是多少?
正确答案
解:(1)甲球做自由落体运动,,所以有:
乙球沿圆弧第1次到达C处的时间为:
所以,
(2)设甲球从离弧形槽最低点h高处开始自由下落,
由于乙球运动的周期性,所以乙球到达最低点时间为
由甲、乙相遇t甲=t乙知:
答:(1)两球第1次到达C点的时间之比是;
(2)若在圆弧的最低点C的正上方h处由静止释放小球甲,让其自由下落,同时乙球从圆弧左侧由静止释放,欲使甲、乙两球在圆弧最低点C处相遇,则甲球下落的高度 (n=0、1、2、…).
解析
解:(1)甲球做自由落体运动,,所以有:
乙球沿圆弧第1次到达C处的时间为:
所以,
(2)设甲球从离弧形槽最低点h高处开始自由下落,
由于乙球运动的周期性,所以乙球到达最低点时间为
由甲、乙相遇t甲=t乙知:
答:(1)两球第1次到达C点的时间之比是;
(2)若在圆弧的最低点C的正上方h处由静止释放小球甲,让其自由下落,同时乙球从圆弧左侧由静止释放,欲使甲、乙两球在圆弧最低点C处相遇,则甲球下落的高度 (n=0、1、2、…).
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