垂直纸面做简谐运动时,周期为( )
图1-4-11
A.2π B.2π
C.2π D.2π
【解析】 这是一个变形的单摆,可以用单摆的周期公式T=2π.但注意此处的l与题中的摆线长不同,公式中的l指质点到悬点(等效悬点)的距离,即做圆周运动的半径.单摆的等效摆长为lsin α,由周期T=2π=2π,故选D.
【答案】 D
4.如图1-4-12所示,A、B分别为单摆做简谐运动时摆球的不同位置.其中,位置A为摆球振动的最高位置,虚线为过悬点的竖直线.以摆球最低位置为重力势能零点,则摆球在摆动过程中( )
图1-4-12
A.位于B处时动能最大
B.位于A处时势能最大
C.在位置A的势能大于在位置B的动能
D.在位置B的机械能大于在位置A的机械能
【解析】 根据单摆振动过程中动能与势能转化及机械能守恒知:单摆位于最低点动能最大,位于最高点势能最大,所以A选项错,B选项正确;当以最低点为重力势能零点,则在位置A的势能等于在位置B的动能和势能之和,