Question

9．將一單擺向右拉至水平標(biāo)志線上，從靜止釋放，當(dāng)擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，擺線碰到障礙物，擺球繼續(xù)向左擺動(dòng)．用頻閃、照相機(jī)拍到如圖所示的單擺運(yùn)動(dòng)過程的頻閃照片，以下說法正確的是（　　）

• A． 擺線碰到障礙物前后的擺長之比為4：1
• B． 擺線碰到障礙物前后的擺長之比為2：1
• C． 擺線經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，線速度不變，半徑減小，擺線張力變大
• D． 擺線經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，角速度變大，半徑減小，擺線張力不變

Answer 1

分析 頻閃照片拍攝的時(shí)間間隔一定，根據(jù)間隔得出擺線與障礙物碰撞前后的周期之比，從而根據(jù)單擺的周期公式T=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$得出擺長之比．?dāng)[線經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，碰撞前后的線速度大小不變，半徑變化，根據(jù)牛頓第二定律判斷繩子張力的變化，以及通過v=rω比較角速度的變化．

解答 解：A、頻閃照片拍攝的時(shí)間間隔一定，由圖可知，碰撞前后擺動(dòng)的周期之比為2：1，根據(jù)T=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$得，L=$\frac{g{T}^{2}}{4{π}^{2}}$知，擺線與障礙物碰撞前后擺長之比為4：1，故A正確，B錯(cuò)誤．
C、擺線擺到最低點(diǎn)時(shí)，線速度大小不變，半徑減小，根據(jù)$ω=\frac{v}{r}$知，角速度增大，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，則F=mg+$m\frac{{v}^{2}}{r}$，可知張力變大，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握單擺的周期公式T=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$，以及知道擺線經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)與障礙物碰撞前后的線速度大小不變．