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2.單擺. (1)單擺振動的回復力是重力的切向分力.不能說成是重力和拉力的合力.在平衡位置振子所受回復力是零.但合力是向心力.指向懸點.不為零. (2)當單擺的擺角很小時時.單擺的周期.與擺球質量m.振幅A都無關.其中l為擺長.表示從懸點到擺球質心的距離.要區分擺長和擺線長. (3)小球在光滑圓弧上的往復滾動.和單擺完全等同.只要擺角足夠小.這個振動就是簡諧運動.這時周期公式中的l應該是圓弧半徑R和小球半徑r的差. (4)擺鐘問題.單擺的一個重要應用就是利用單擺振動的等時性制成擺鐘.在計算擺鐘類的問題時.利用以下方法比較簡單:在一定時間內.擺鐘走過的格子數n與頻率f成正比(n可以是分鐘數.也可以是秒數.小時數--).再由頻率公式可以得到: [例6] 已知單擺擺長為L.懸點正下方3L/4處有一個釘子.讓擺球做小角度擺動.其周期將是多大? 解析:該擺在通過懸點的豎直線兩邊的運動都可以看作簡諧運動.周期分別為和.因此該擺的周期為 : [例7] 固定圓弧軌道弧AB所含度數小于5°.末端切線水平.兩個相同的小球a.b分別從軌道的頂端和正中由靜止開始下滑.比較它們到達軌道底端所用的時間和動能:ta__tb.Ea__2Eb. 解析:兩小球的運動都可看作簡諧運動的一部分.時間都等于四分之一周期.而周期與振幅無關.所以ta= tb,從圖中可以看出b小球的下落高度小于a小球下落高度的一半.所以Ea>2Eb. [例8] 將一個力電傳感器接到計算機上.可以測量快速變化的力.用這種方法測得的某單擺擺動過程中懸線上拉力大小隨時間變化的曲線如右圖所示.由此圖線提供的信息做出下列判斷:①t=0.2s時刻擺球正經過最低點,②t=1.1s時擺球正處于最高點,③擺球擺動過程中機械能時而增大時而減小,④擺球擺動的周期約是T=0.6s.上述判斷中正確的是 A.①③ B.②④ C.①② D.③④ 解析:注意這是懸線上的拉力圖象.而不是振動圖象.當擺球到達最高點時.懸線上的拉力最小,當擺球到達最低點時.懸線上的拉力最大.因此①②正確.從圖象中看出擺球到達最低點時的拉力一次比一次小.說明速率一次比一次小.反映出振動過程擺球一定受到阻力作用.因此機械能應該一直減小.在一個周期內.擺球應該經過兩次最高點.兩次最低點.因此周期應該約是T=1.2s.因此答案③④錯誤.本題應選C. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(1)設宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍.則粒子運動時的質量等于其靜止質量的           倍,粒子運動速度是光速的             倍。

(2)某實驗室中懸掛著一彈簧振子A和一單擺B,彈簧振子的彈簧和小球(球中間有孔)都套在固定的光滑豎直桿上.某次有感地震中觀察到靜止的振子A開始振動4.0 s后,單擺B才開始擺動.此次地震中同一震源產生的地震縱波和橫波的波長分別為10 km和5.0 km,頻率為1.0 Hz.假設該實驗室恰好位于震源的正上方,求震源離實驗室的距離.  

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(2008?海南)某實驗室中懸掛著一彈簧振子和一單擺,彈簧振子的彈簧和小球(球中間有孔)都套在固定的光滑豎直桿上.某次有感地震中觀察到靜止的振子開始振動4.0s后,單擺才開始擺動.此次地震中同一震源產生的地震縱波和橫波的波長分別為10km和5.0km,頻率為1.0Hz.假設該實驗室恰好位于震源的正上方,求震源離實驗室的距離.

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(1)關于振動和波動,下列說法正確的是     .(選對1個給3分,選對2個給4分,選對3個給6分,每選錯1個扣3分,最低得分為0分)   

A.單擺做簡諧運動的周期與擺球的質量有關
B.部隊過橋不能齊步走而要便步走,是為了避免橋梁發生共振現象
C.可見光只是電磁波中的一小部分,可見光的頻率低于X射線的頻率
D.拍攝玻璃櫥窗內的物品時,往往在鏡頭前加裝一個偏振片以增加透射光的強度
E.我們在地球上接收到來自遙遠星球的光波的波長變長,可以判斷該星球正在離我們遠去
(2)如圖所示,OBCD為半圓柱體玻璃的橫截面,OD為直徑,一束由紅光和紫光組成的復色光沿AO方向從真空斜射入玻璃,BC點為兩單色光的射出點(設光線在BC處未發生全反射).已知從B點射出的單色光由OB的傳播時間為t

①若OBOC兩束單色光在真空中的波長分別為λBλC,試比較λBλC的大小關系.
②求從C點射出的單色光由OC的傳播時間tC

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(1)關于振動和波動,下列說法正確的是     .(選對1個給3分,選對2個給4分,選對3個給6分,每選錯1個扣3分,最低得分為0分)   

A.單擺做簡諧運動的周期與擺球的質量有關

B.部隊過橋不能齊步走而要便步走,是為了避免橋梁發生共振現象

C.可見光只是電磁波中的一小部分,可見光的頻率低于X射線的頻率

D.拍攝玻璃櫥窗內的物品時,往往在鏡頭前加裝一個偏振片以增加透射光的強度

E.我們在地球上接收到來自遙遠星球的光波的波長變長,可以判斷該星球正在離我們遠去

(2)如圖所示,OBCD為半圓柱體玻璃的橫截面,OD為直徑,一束由紅光和紫光組成的復色光沿AO方向從真空斜射入玻璃,BC點為兩單色光的射出點(設光線在BC處未發生全反射).已知從B點射出的單色光由OB的傳播時間為t

①若OBOC兩束單色光在真空中的波長分別為λBλC,試比較λBλC的大小關系.

②求從C點射出的單色光由OC的傳播時間tC

 

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 某實驗室中懸掛著一彈簧振子和一單擺,彈簧振子的彈簧和小球(球中間有孔)都套在固定的光滑豎直桿上.某次有感地震中觀察到靜止的振子開始振動4.0 s后,單擺才開始擺動.此次地震中同一震源產生的地震縱波和橫波的波長分別為10 km和5.0 km,頻率為1.0 Hz.假設該實驗室恰好位于震源的正上方,求震源離實驗室的距離.  

 

 

 

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