有一單擺，振動(dòng)的最大偏角為5°，如圖所示為擺球的回復(fù)力與位移的關(guān)系圖像，擺球的質(zhì)量為100g，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間＝9.8m/s2，求：

(1)

擺長(zhǎng)和周期

(2)

擺球的最大速度和最大切向加速度

(3)

設(shè)向右為正，擺球從A開(kāi)始振動(dòng)，畫(huà)出其振動(dòng)曲線(xiàn)

(4)

當(dāng)回復(fù)力最小時(shí)，懸線(xiàn)的拉力大小

(5)

從A處開(kāi)始，1.5s時(shí)擺球相對(duì)平衡位置的位移和1.5s內(nèi)通過(guò)的路程．

答案：
解析：

(1)

解：由圖象可知，振幅，最大回復(fù)力．

由于最大偏角很小，故擺長(zhǎng)………………………1分

由單擺的周期公式得：………………………………………1分

(2)

解：擺球由A點(diǎn)到平衡位置的過(guò)程，由動(dòng)能定理得：…………………2分

擺球的最大速度………………………………………1分

由牛頓第二定律得：擺球的最大加速度……………………1分

(3)

解：擺球的振動(dòng)圖線(xiàn)如圖所示

(4)

解：擺球經(jīng)平衡位置時(shí)，回復(fù)力最小為零，設(shè)此時(shí)懸線(xiàn)的拉力的大小為，則

………………………………………2分

由③④⑥得：………………………………………1分

(5)

解：由于，故時(shí)，擺球在平衡位置，所以位移，

路程…………………………………………2分


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

有一個(gè)單擺、其擺長(zhǎng)l=1.02m，擺球質(zhì)量m=0.10kg，從與豎直方向成θ=4°的位置無(wú)初速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知振動(dòng)的次數(shù)n=30次，用了時(shí)間t=60.8s，問(wèn)：（取sin4°=0.0698，cos4°=0.9976，π=3.14）
（1）重力加速度g為多大？
（2）擺球的最大回復(fù)力為多大？
（3）如果將這一單擺改成秒擺，擺長(zhǎng)應(yīng)怎樣改變？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，有人提出以下幾點(diǎn)建議：
A、適當(dāng)加長(zhǎng)擺線(xiàn)
B、質(zhì)量相同，體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的
C、單擺偏離平衡位置的角度不能太大
D、單擺偏離平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)一次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí)，用此時(shí)間間隔作為單擺擺動(dòng)的周期
其中對(duì)提高測(cè)量結(jié)果精度有利的是
AC
AC
．
（2）有一電流表，量程為1mA，內(nèi)阻rg約為100Ω．要求測(cè)量其內(nèi)阻．可選用的器材有：電阻箱R0，最大阻值為99999.9Ω；滑動(dòng)變阻器甲，最大阻值為10kΩ；滑動(dòng)變阻器乙，最大阻值為2kΩ；電源E1，電動(dòng)勢(shì)約為2V，內(nèi)阻不計(jì)；電源E2，電動(dòng)勢(shì)約為6V，內(nèi)阻不計(jì)；開(kāi)關(guān)2個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干．
采用的測(cè)量電路圖如圖所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．?dāng)嚅_(kāi)S1和S2，將R調(diào)到最大；b．合上S1，調(diào)節(jié)R使滿(mǎn)偏；c．合上S2，調(diào)節(jié)R1使半偏，此時(shí)可認(rèn)為的的內(nèi)阻rg=R1．試問(wèn)：
（�。┰谏鲜隹晒┻x擇的器材中，可變電阻R1應(yīng)該選
電阻箱R0
電阻箱R0
；為了使測(cè)量盡是精確，可變電阻R應(yīng)該選擇
滑動(dòng)變阻器甲
滑動(dòng)變阻器甲
；電源E應(yīng)該選擇
電源E2
電源E2
．
（ⅱ）認(rèn)為內(nèi)阻rg=R1，此結(jié)果與rg的真實(shí)值相比
偏小
偏小
．（填“偏大”、“偏小”、“相等”）

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科目：高中物理 來(lái)源：黃岡新內(nèi)參·高考（專(zhuān)題）模擬測(cè)試卷·物理 題型：038

如下圖所示，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺，擺球質(zhì)量為m擺長(zhǎng)為l，振動(dòng)的最大偏角為θ，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到最高位置A時(shí)，恰好有一質(zhì)量為M的物體在水平恒力F作用下沿光滑水平面由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)．求：欲使m和M的動(dòng)量相同，作用力F應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如下圖所示，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺，擺球質(zhì)量為m擺長(zhǎng)為l，振動(dòng)的最大偏角為θ，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到最高位置A時(shí)，恰好有一質(zhì)量為M的物體在水平恒力F作用下沿光滑水平面由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)．求：欲使m和M的動(dòng)量相同，作用力F應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？

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