图甲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.图乙是这个单摆的

图甲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.图乙是这个单摆的振动图象.根据图象回答:
(1)单摆振动的频率是多大?
(2)开始时刻摆球在何位置?
(3)若当地的重力加速度为10m/s2,试求这个摆的摆长是多少?
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tonytqp 幼苗

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解题思路:(1)单摆做简谐运动,完成一次全振动的时间为一个周期,图上相邻两个最大值之间的时间间隔为一个周期.由图象求出单摆的周期,然后求出频率.
(2)根据图象所示t=0s时摆球的位移确定摆球开始时刻的位置.
(3)已知单摆周期与当地的重力加速度,由单摆周期公式的变形公式可以求出摆长.

(1)由图乙所示图象可知,单摆周期T=1.6s,单摆的周期f=[1/T]=[1/1.6s]=0.625Hz.
(2)由图乙所示图象可知,在t=0s时,摆球处于负的最大位移,
摆球向右方向运动为正方向,因此开始时,摆球在B处.
(3)由单摆周期公式T=2π

L
g,可得L=
gT2
4π2=
10m/s2×(1.6s)2
4×(3.14)2≈0.649m;
答(1)单摆振动的频率是0.625Hz.
(2)开始时刻摆球在B位置.
(3)若当地的重力加速度为10m/s2,这个摆的摆长是0.649m.

点评:
本题考点: 用单摆测定重力加速度;简谐运动的振动图象.

考点点评: 本题考查基本的读图能力.对于简谐运动的图象,表示是振动质点相对于平衡位置的位移随时间的变化情况,可直接读出周期、振幅和速度、加速度的方向及其变化情况.

1年前

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