將一測力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力,圖甲中O點為單擺的懸點,現(xiàn)將小球(可視為質(zhì)點)拉到A點,此時細線處于張緊狀態(tài),釋放擺球,則擺球在豎直平面內(nèi)的ABC之間來回擺動,其中B點為運動中最低位置!螦OB=∠COB=α,α小于10°且是未知量,圖乙表示由計算機得到細線對擺球的拉力大小F隨時間變化的曲線,且圖中t=0時刻為擺球從A點開始運動的時刻,據(jù)力學規(guī)律和題中信息(g取10m/s2),求:

(1)單擺的周期和擺長; (2)擺球質(zhì)量及擺動過程中的最大速度.
(1)0.4πs 0.4m (2)0.05kg 0.283m/s

試題分析:(1)由圖乙可知:單擺周期T=0.4πs
由公式T=2π可求得擺長l=0.4m.
(2)mgcosα=Fmin=0.495N
mg(l-lcosα)=
Fmax-mg=
解得m=0.05kg,vm≈0.283m/s.
點評:解決本題的關(guān)鍵掌握單擺的運動規(guī)律,知道單擺的周期公式,以及會靈活運用動能定理、牛頓定律解題.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

關(guān)于單擺振動的回復力,正確的說法是(  )
A.是重力和擺線對擺球拉力的合力
B.它是一種效果力
C.是重力沿切線方向的分力;重力的另一分力小于或等于擺線拉力
D.是重力沿切線方向的分力;重力的另一分力與擺線拉力平衡

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

細長輕繩下端拴一小球構(gòu)成單擺,在懸掛點正下方擺長處有一個能擋住擺線的釘子A,如圖所示.現(xiàn)將單擺向左方拉開一個小角度然后無初速度釋放.對于單擺的運動,下列說法中正確的是(  ).
A.擺球往返運動一次的周期比無釘子時的單擺周期小
B.擺球在左、右兩側(cè)上升的最大高度一樣
C.擺球在平衡位置左右兩側(cè)走過的最大弧長相等
D.擺球在平衡位置右側(cè)的最大擺角是左側(cè)的2倍

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于單擺周期的說法正確的是(   )
A.用一個裝滿砂的漏斗和長細線做成一個單擺,在擺動時砂從漏斗中緩慢漏出,周期不變
B.當升降機向上勻加速運動時(a<g)單擺的周期小于電梯勻速運動時單擺的周期
C.將擺由赤道移到北極,單擺振動周期減小
D.將單擺的擺角由5°增加到10°(不計空氣阻力),單擺的周期減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(1)兩個相同的單擺靜止于平衡位置,使擺球分別以水平初速v1、v2(v1>v2)在豎直平面內(nèi)做小角度擺動,它們的頻率與振幅分別為f1,f2和A1,A2,則( 。
A.f1>f2 A1=A2B.f1<f2 A1=A2
C.f1=f2 A1>A2D.f1=f2A1<A2
(2)一束光波以45°的入射角,從AB面射入如圖所示的透明三棱鏡中,棱鏡折射率n=.試求光進入AB面的折射角,并在圖上畫出該光束在棱鏡中的光路.                            

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

若保持單擺的擺長不變,而使擺球的質(zhì)量增加為原來的4倍(擺球大小不變),并使擺球經(jīng)過平衡位置時,速度減為原來的1/2,則單擺振動的
A.頻率不變,振幅不變B.頻率不變,振幅改變
C.頻率改變,振幅改變D.頻率改變,振幅不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

對單擺在豎直面內(nèi)做簡諧運動,下面說法中正確的是
A.擺球所受向心力處處相同
B.擺球的回復力是它所受的合力
C.擺球經(jīng)過平衡位置時所受回復力為零
D.擺球經(jīng)過平衡位置時所受合外力為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某一單擺的位移-時間如圖所示,則該單擺的(        )
A.振幅是0.20m
B.周期為1.25S
C.頻率為1.0Hz
D.擺長為1.0m

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在做《用單擺測定重力加速度》的實驗時,用擺長l和周期T計算重力加速度的公式是g=           。

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