如图3(a)所示,长为L的轻绳一端系一质量为m的小球,挂于小车支架上的O点,当小车以加速度a向右加速运动时,将小球拉离平衡位置(<10°)由静止释放,求其周期。

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

如图3(a)所示,长为L的轻绳一端系一质量为m的小球,挂于小车支架上的O点,当小车以加速度a向右加速运动时,将小球拉离平衡位置<10°)由静止释放,求其周期。

◎ 答案

◎ 解析

当小球相对小车静止时,摆球的平衡位置偏离竖直θ角,如图3(b)中A点为摆球的平衡位置,摆球相对车静止在平衡位置时,绳子拉力为F,则由牛顿第二定律:

Fcosθ=mg①
Fsinθ=ma②
解得F=m
悬线拉力产生的加速度,即等效重力加速度
g′=,所以:
(3)g′还由单摆所处的物理环境决定,如带点小球做成单摆在竖直方向的匀强电场中,回复力应是重力和电场力的合力在圆弧切线方向的分力,所以也有一个等效重力加速度的问题。在这类问题中,除了重力,拉力,以外的力为恒力时,采用等效法,将重力和恒力的合力等效为重力。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图3(a)所示,长为L的轻绳一端系一质量为m的小球,挂于小车支架上的O点,当小车以加速度a向右加速运动时,将小球拉离平衡位置(<10°)由静止释放,求其周期。…”主要考查了你对  【单摆的周期】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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