有一个单摆、其摆长l=1.02m,摆球质量m=0.10kg,从与竖直方向成θ=4°的位置无初速度开始运动,已知振动的次数n=30次,用了时间t=60.8s,问:(取sin4°=0.0698,cos4°=0.99

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 单摆的周期/2022-11-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

有一个单摆、其摆长l=1.02m,摆球质量m=0.10kg,从与竖直方向成θ=4°的位置无初速度开始运动,已知振动的次数n=30次,用了时间t=60.8s,问:(取sin4°=0.0698,cos4°=0.9976,π=3.14)
(1)重力加速度g为多大?
(2)摆球的最大回复力为多大?
(3)如果将这一单摆改成秒摆,摆长应怎样改变?

◎ 答案


(1)因θ<50,故单摆做简谐运动,其周期为:
T=
t
n
=
60.8
30
s=2.027s

T=2π

l
g

g=
4π2l
T2
=
3.142×1.02
2.0272
m/s2=9.79m/s2

(2)最大回复力为Fm=mgsinθ=0.10×9.79×0.0698N=0.068N
(3)秒摆的周期为:T0=2s
设其摆长为l0,依T=2π

l
g
可知T∝

l

即:T:T0=

l

l0

故:l0=
T20
l
T
=
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22×1.02
2.0272
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