2017-2018学年教科版选修3-4 单摆 第1课时 作业
2017-2018学年教科版选修3-4  单摆  第1课时     作业第3页

   由单摆公式T=2π得

  L==0.25 m.

  6.试确定下列几个摆球在平衡位置附近来回振动的周期.

  (1)如图11-4-3甲所示.悬挂在水平横梁上的双线摆球.摆线长为l,摆线与水平横梁夹角θ;

  (2)如图11-4-3乙所示.光滑斜面上的摆球.斜面倾角为θ,摆线长为l;

  (3)如图11-4-3丙所示.悬挂在升降机中的单摆,摆长为l,升降机以加速度a竖直向上做匀加速运动.

  

  图11-4-3

  解析:(1)双线摆在垂直于纸面的竖直面里做简谐运动,等效摆长为lsinθ,故振动周期为T=2π;

  (2)摆球在光滑的斜面上来回振动,回复力由小球重力沿斜面向下的分力mgsinθ决定,等效重力加速度为gsinθ,其振动周期为T=2π;

  (3)升降机竖直向上做匀加速运动时,摆球"超重",回复力由m(g+a)决定,等效重力加速度为g+a,摆球振动周期为T=2π.

  答案:(1)T=2π (2)T=2π (3)T=2π

  方法归纳 当实际摆不是理想单摆时,可以通过等效变换将其转换为理想单摆,在利用公式T=2π计算周期时,l对应等效摆长,g对应等效重力加速度.等效重力加速度的求法是:假设摆球不振动,静止时绳子的拉力对应等效重力,其对应的加速度即为等效重力加速度.

7.如图11-4-4所示,光滑的半球壳半径为R,O点在球心的正下方,一小球由距O点很近的A点由静止放开,同时在O点正上方有一小球自由落下,若运动中阻力不计,为使两球在O点相碰,小球由多高处自由落下(<<).