Question

重慶市某中學生在本校實驗室利用一單擺做小角度擺動，通過實驗得到擺球振動位移x隨時間t變化的關系如題圖所示，則下列說法正確的是 （ ）

A．t=0時刻擺球加速度為零，所受合外力為零
B．t=0時刻與t=ls時刻擺球的速度相同
C．該同學所用單擺擺長約為1m
D．t=0.5s時刻擺線的張力最大

Answer 1

【答案】分析：根據位移時間關系圖象得到周期，根據單擺的周期公式得到擺長；將重力沿著半徑方向和切線方向進行正交分解，沿半徑方向的合力提供向心力，重力的切線分量提供回復力．
解答：解：A、t=0時刻，位移為零，單擺經過平衡位置，回復力為零，但拉力和重力的合力提供向心力，故合力不為零，加速度也不為零，為零的是回復力產生的切線加速度，故A錯誤；
B、t=0時刻與t=ls時刻擺球的位移都為零，但速度方向相反，故B錯誤；
C、從圖象得到單擺的周期為2s，根據周期公式T=，可以解得擺長L=1m，故C正確；
D、細線拉力和重力的沿半徑方向的分力的合力提供向心力，t=0.5s時刻，位移最大，速度最小，故拉力最小，故D錯誤；
故選C．
點評：本題關鍵要知道單擺的回復力的來源和向心力的來源，然后根據圖象得到周期，根據周期公式求解擺長．