1、第 2 节 单摆1细线上端固定,下端系一个小球,如果忽略细线的伸缩和_,且线长比小球的_大得多,这样的装置叫做单摆2单摆的回复力是摆球的重力沿圆弧_方向的分力,在偏角很小的情况下,单摆摆球所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成_,方向总是指向_,即 F_.3单摆在偏角很小时做_运动,单摆的周期与摆球质量_,在振幅较小时与振幅_,与摆长 l 的二次方根成_,与重力加速度 g 的二次方根成_,即 T_.4关于单摆,下列说法中正确的是( )A摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置B摆球受到的回复力是它的合力C摆球经过平衡位置时,所受的合力为零D摆角很小时,摆球所受合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成
2、正比5当单摆的小球由最低点向最高点运动时( )A位移增大 B振幅增大C势能增大 D动能增大图 16如图 1 所示,是一个单摆(g 南 ,因此周期不相等因为 g 北 g 南 ,所以 T 北 2 T 南 2lg北 lg南说明了振动一次时间的变长了,所以在南京 摆钟变慢了 为 使该摆钟在南京走时准确,必须将摆长缩短方法总结 要抓住摆钟变快、变慢的根本原因是 g 的变化,是不可再改变的,只有调节摆长若发现变快,实际上是周期变短了,反之,若 发现变 慢, 实际上是周期变长了,然后再作出相应的调节课后巩固练1ABC2B 单摆运动是在一段圆 弧上的运动,因此 单摆运动过程中不仅有回复力,而且有向心力,即单摆
3、运动的合力不 仅要提供回复力,而且要提供向心力,故 选项 A 错误;单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力,而不是 摆线拉力的分力,故选项 B 正确,D 错误;单摆经过平衡位置时,回复力 为零,向心力最大,故其合力不 为零,故选项 C 错误3BC4D 这是一个变形的单摆 ,可以用单摆的周期公式 T2 计算,但注意此处的 llg与题中的绳长不同,公式中的 l 是指质点到悬点(等效悬点) 的距离,即做圆周运动的半径此题中单摆的等效摆长为 lsin ,代入周期公式,可得 T2 ,故选 D.lsin g5D6B 在沙摆摆动、沙子逐渐下漏的过程中,摆的重心逐渐下降,即摆长逐渐变大,当沙子流到一定程度
4、后,摆的重心又重新上移,即摆长变小,由周期公式可知,沙摆的周期先变大后变小,故答案选 B.7AB 洛伦兹力总是与速度方向垂直,因此不参与提供回复力,所以对周期及动能无影响8D 在最大位移处,雨滴落到摆球上,质量增大,同 时摆 球获得初速度,故振幅增大,但摆球质量不影响周期,周期不 变 选项 D 正确 9A 由 T 2 及 GMgR 2,得 T2 ,所以 ,代入数据得lg LR2GM R2M T1T2R21M1R2M2T1T 211, 选 A 正确10A 由于半径 R 远大于运动的弧长,所以小球做 简谐 运动,其周期都 为 T2 ,Rg与位移的大小无关,故同时到达 O 点, A 正确 11(1)
5、9.78 m/s 2 (2)7.02 s解析 (1)周期 T s2.84 s.284100g m/s29.78 m/s 2.42lT2 43.14222.842(2)T 2 23.14 s7.02 s.lg 21.6012(1)A、P 间的距离满足 (n0,1,2)2n 1v2 lg(2) v2 lg解析 (1)小滑块做匀速直线运动的往返时间为 t1,t1 ,单摆做简谐运动回到 O 点且2xv向左运动所需时间为 t2,t2 nT(n0,1,2) ,其中 T 2 ,由 题意可知 t1t 2,所以T2 lg nT,即 x ( n)T (2n1)T (2n1)2 (n0,1,2) 2xv T2 v212 v4 v4 lg 2n 1v2 lg(2)n0 时,AP 间的距离最小,x min .v2 lg