【提示】 单摆做简谐运动的条件是偏角很小,通常应在5 °以内.
(2)单摆做简谐运动的回复力是否等于小球所受的合力?
【提示】 小球的重力沿圆弧切线方向上的分力提供回复力,而不是小球所受的合力.
[核心点击]
1.单摆的回复力
(1)单摆受力:如图131所示,受细线拉力和重力作用.
(2)向心力来源:细线拉力和重力沿径向的分力的合力.
(3)回复力来源:重力沿圆弧切线方向的分力F=mgsin θ提供了使摆球振动的回复力.
图131
2.单摆做简谐运动的推证
在偏角很小时,sin θ≈,又回复力F=mgsin θ,所以单摆的回复力为F=-x(式中x表示摆球偏离平衡位置的位移,l表示单摆的摆长,负号表示回复力F与位移x的方向相反),由此知回复力符合F=-kx,单摆做简谐运动.
1.下列有关单摆运动过程中的受力,说法正确的是( )
A.单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力
B.单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力
C.单摆经过平衡位置时合力提供向心力
D.单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力
E.在摆角很小的情况下,单摆回复力符合简谐运动特点
【解析】 单摆运动的回复力不是由重力与摆线拉力的合力提供,平衡位