图1-3-1
解析:其回复力来源应是Gsinα在圆弧切线方向的分力,故此时等效重力加速度为gsinα.
答案:gsinα
2.关于单摆的回复力,下述说法中正确的是( )
A.是小球受到的重力 B.是小球受到的细线对它的拉力
C.是重力和拉力的合力 D.是重力沿切线方向的分力
解析:这是一道回复力来源的分析题.必须明确,回复力是以效果命名的力,它的作用就是产生单摆在做简谐运动过程中的切向加速度.重力mg方向竖直向下,在切向有分量,但沿绳的方向也有分量,因此它的作用不仅仅是充当回复力,故说"回复力是重力"是错误的.FT与切线垂直,沿切向无分量,故B项也是错的.对于C项,FT与mg的合力不仅仅产生切向加速度,因小球的运动是圆周运动的一部分,还需要向心加速度,因此说"合力是回复力"错了.回复力是重力沿切线方向的分力.
答案:D
3.摆长为L的单摆在竖直平面内振动的过程中,最大摆角为4°.那么,
(1)当摆线的偏角从4°逐渐减小到2°所经历的时间应( )
A.等于 B.大于 C.小于 D.条件不够,无法确定
(2)若最大摆角由4°变为2°,摆球的质量加倍,则完成一次全振动用时( )
A.等于2π B.等于π C.小于π D.大于π
解析:单摆摆角由4°减到2°过程比从2°减小到零过程中速率小,故所用时间长,即所用时间t>,故(1)题中B选项正确.单摆周期T=2π,只与摆长L和重力加速度g有关,而与最大摆角和摆球质量无关.故(2)题中的正确选项应为A.
答案:(1)B (2)A
4.如图1-3-2所示,一向右做匀加速运动的车厢内挂一小球,细线长为l.求小球的振动周期.
图1-3-2
解析:以小车为系统,系统以a向右做匀加速直线运动,设单摆的平衡位置偏离竖直方