4.(单摆的周期)发生下列哪一种情况时,单摆周期会增大( )
A.增大摆球质量
B.缩短摆长
C.减小单摆振幅
D.将单摆由山下移至山顶
答案 D
解析 由单摆的周期公式T=2π 知,T与单摆的摆球质量、振幅无关,缩短摆长,l变小,T变小,A、B、C错误;单摆由山下移到山顶,g变小,T变大,D正确。
5.(单摆周期的应用)如图所示,光滑圆弧轨道的半径为2 m,C点为圆心正下方的点,A、B两点与C点的距离分别为6 cm与2 cm,a、b两直径相同的小球分别从A、B两点由静止同时释放,则两小球相碰的位置是( )
A.C点 B.C点右侧
C.C点左侧 D.不能确定
答案 A
解析 由于轨道半径远大于A、B两点与C点的距离,故两小球都可看做在做简谐运动,类似于单摆。因此周期只与"摆长"即轨道半径和当地的重力加速度有关,与运动的弧长即振幅无关,可知两小球周期相同,故两小球同时到达C点,即在C点相碰,A正确。
6.(单摆的周期与运动)如图所示的单摆,摆长为l=40 cm,摆球在t=0时刻从右侧最高点释放做简谐运动,则当t=1s时,小球的运动情况是(g取10 m/s2)( )