(10分)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點為單擺的固定懸點,現(xiàn)將質(zhì)量=0.05kg的小擺球(可視為質(zhì)點)拉至A點,此時細線處于張緊狀態(tài),釋放擺球,則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的AC之間來回擺動,其中B點為運動中的最低位置!AOB=∠COB=θθ小于10°且是未知量)。由計算機得到的細線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線如圖乙所示,且圖中t=0時刻為擺球從A點開始運動的時刻。試根據(jù)力學規(guī)律和題中所給的信息,(g取10m/s2=0.89),求:

⑴單擺的振動周期和擺長。
⑵擺球運動到平衡位置時的速度。
⑶圖乙中細線拉力最小值為多少?
解:(1)由F -t圖可得:T=0.4πs (1分)
T=2π(3分)    得L=0.4m   (2分)
(2)由F -t圖可得,擺球運動到平衡位置時細線的拉力Fmax= 0.510N,此時有:
Fmax-mg=m(3分) 所以v ="0.089m/s       " (3分)
(3)A®B機械能守恒,   (2分)
Fmin=mgcosq             (1分)
解得:Fmin="0.495N                         " (1分)
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

站在升降機里的人發(fā)現(xiàn),升降機中擺動的單擺周期變大,以下說法正確的是:
A.升降機可能加速上升
B.升降機一定加速上升
C.升降機可能加速下降
D.升降機一定加速下降

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示是演示砂擺振動圖像的實驗裝置,砂擺的擺幅較小時可看作簡諧振動。砂擺擺動時,手拉紙的速率恒為0.3m/s,實驗結(jié)果如圖所示。由圖所提供的信息,可測得砂擺的周期為         ,砂擺的擺長為        (g取10m/s2)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

做簡諧運動的單擺擺長不變,若擺球質(zhì)量增加為原來的4倍,擺球經(jīng)過平衡位置時速度減
小為原來的1/2,則單擺振動的
A.頻率、振幅都不變B.頻率、振幅都改變
C.頻率不變、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

一個單擺由甲地移到乙地后,發(fā)現(xiàn)走時變快了,其變快的原因及調(diào)整的方法是(    )
A.g>g,將擺長縮短B.g<g,將擺長放長
C.g<g,將擺長縮短D.g>g,將擺長放長

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

兩個單擺甲和乙,它們的擺長之比為4∶1,若它們在同一地點做簡諧運動,則它們的周期之比T∶T=__________;在甲擺完成10次全振動的時間內(nèi),乙擺完成的全振動次數(shù)為__________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

振動周期為2 s的單擺叫秒擺,秒擺的擺長為________m.若將此秒擺移至離地球表面距離等于地球半徑的高空,其周期是________Vs.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

有一單擺,當擺線與豎直方向成角(50)時,擺球的速度為零,擺球運動到最低點時的速度為,求此單擺的周期。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為甲乙兩單擺在同地做簡諧運動的圖像,則由圖可知:(   )
A.甲和乙的擺長一定相同
B.甲的擺球質(zhì)量較小
C.甲和乙的擺角一定相同
D.擺到平衡位置時,甲和乙擺線所受拉力一定不相同

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