如图甲所示是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置.设摆球向右方向运动为正方向.图乙所示是

如图甲所示是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置.设摆球向右方向运动为正方向.图乙所示是这个单摆的振动图象.根据图象回答:(π2=10)

(1)若当地的重力加速度为10m/s2,试求这个摆的摆长是多少?
(2)如果摆球的质量m=0.1kg,在摆动过程中通过O处时绳上拉力FO=1.01N,则摆球通过O点时的动能Ek是多少?
祖-母-绿 1年前 已收到1个回答 举报

孤云无悔 幼苗

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解题思路:(1)根据单摆的周期公式得出单摆的周期,结合周期公式求出摆长的大小.
(2)根据牛顿第二定律,结合拉力和重力的合力提供向心力求出最低点的速度,从而的摆球通过最低点时的动能.

(1)由图乙可知T=0.8 s
由T=2π

l
g,得:L=
gT2
4π2=0.16 m.
(2)设小球到达O点的速度为v由牛顿第二定律
在0点有:F0-mg=m
v2
L,
v=0.4m/s
Ek=
1
2mv2=8×10-3J.
答:(1)这个摆的摆长是0.16m;
(2)摆球通过O点时的动能Ek是8×10-3J.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;向心力;单摆周期公式.

考点点评: 本题考查单摆与牛顿第二定律的综合,掌握单摆的周期公式,以及知道圆周运动向心力的来源是解决本题的关键.

1年前

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