α乙都小于5°),在同一地点由静止开始同时释放,则( )
A.甲先到达平衡位置 B.乙先到达平衡位置
C.甲、乙同时到达平衡位置 D.无法判断
解析:选C 由单摆的周期公式T=2π,可知周期T与l、g有关,与质量、摆动的幅度无关,当在同一地点释放时,周期只与摆长有关,故同时释放,同时到达平衡位置。
2.摆长为l的单摆做简谐运动,若从某时刻开始计时(即取t=0),当振动至t=时,摆球恰具有负向最大速度,则单摆的振动图像是图中的( )
解析:选D t==T,最大速度时,单摆应在平衡位置,y=0,v方向为-y,即沿y轴负方向,故D选项正确。
3.一个单摆的摆长为l,在其悬点O的正下方0.19 l处有一钉子P(如图所示),现将摆球向左拉开到A,使摆线偏角θ<5°,放手后使其摆动,摆动到B的过程中摆角也小于5°,求出单摆的振动周期。
解析:释放后摆球到达右边最高点B处,由机械能守恒可知B和A等高,则摆球始终做简谐运动。单摆做简谐运动的摆长有所变化,它的周期为两个不同单摆的半周期的和。
小球在左边的周期为T1=2π
小球在右边的周期为T2=2π
则整个单摆的周期为T=+
=π+π =1.9π。
答案:1.9π
实验:用单摆测定重力加速度