为质点),则小球B到A点的距离H应满足什么条件?
[解析] 因为小球C到A点的距离远小于R,所以C球沿圆弧做简谐运动,此振动与一个摆长为R的单摆振动模型相同,故此摆等效摆长为R。
C球从开始释放至到达A点经历的最短时间为,也可能是T或T......即tC=(2n+1)(n=0,1,2,...)。其中T=2π。
B球到达A点经历的时间tB= 。两球相遇时,tB=tC,所以 =(2n+1)=(n=0,1,2,...)。
故H应满足H=R(n=0,1,2,...)。
[答案] H=R(n=0,1,2,...)
受迫振动与共振
[典例5] (多选)如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线,下列说法正确的是( )
A.若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行,且摆长相同,则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线
B.若两次受迫振动是在地球上同一地点进行,则两次摆长之比l1∶l2=25∶4
C.图线Ⅱ若是在地球上完成的,则该摆摆长约为1 m
D.若摆长均为1 m,则图线Ⅰ是在地球上完成的
[解析]选ABC 题图的图线中振幅最大处对应频率应与做受迫振动的单摆的固有频率相等,从图线上可以看出,两摆的固有频率f1=0.2 Hz,f2=0.5 Hz。根据周期公式可得f== ,当两摆分别在月球上和地球上做受迫振动且摆长相等时,g越大,f越大,所以g2>g1,由于月球上的重力加速度比地球上的小,所以图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线,选项A正确;若两次受迫振动是在地球上同一地点进行,则g相同,两次摆长之比l1∶l2