2017-2018学年人教版选修3-4 第十一章 4单摆 学案
2017-2018学年人教版选修3-4 第十一章 4单摆 学案第3页

  与摆球质量m的比值。

  

  类型一 单摆的回复力

  【例1】 对于单摆的振动,以下说法中正确的是(  )。

  A.单摆振动时,摆球受到的向心力大小处处相等

  B.单摆运动的回复力就是摆球受到的合力

  C.摆球经过平衡位置时所受回复力为零

  D.摆球经过平衡位置时所受合外力为零

  解析:该题考查单摆做简谐运动时的回复力。单摆振动过程中受到重力和绳子拉力的作用,把重力沿切向和径向分解,其切向分力提供回复力,绳子拉力与重力的径向分力的合力提供向心力,向心力大小为x,可见最大偏角处向心力为零,平衡位置处向心力最大,而回复力在最大偏角处最大,平衡位置处为零。故选项C正确。

  答案:C

  题后反思:回复力和向心力都是按效果命名的,一定要清楚它们的来源。回复力是沿振动方向上的合力,而不是物体受到的合力。

  类型二 单摆周期公式的理解及应用

  【例2】 有一单摆,其摆长l=1.02 m,摆球的质量m=0.10 kg,已知单摆做简谐运动,单摆振动30次用的时间t=60.8 s,试求:

  (1)当地的重力加速度是多大?

  (2)如果将这个摆改为秒摆,摆长应怎样改变?改变多少?

  点拨:该题考查了单摆周期公式的应用,可以利用单摆的周期公式求重力加速度,也可以通过改变摆长从而改变周期。

  解析:(1)当单摆做简谐运动时,其周期公式T=2π,由此可得g=,只要求出T值代入即可。

  因为T== s=2.027 s

  所以g== m/s2=9.79 m/s2

(2)秒摆的周期是2 s,设其摆长为l0,由于在同一地点重力加速度是不变的,根据单摆的振动规律有