2019-2020学年教科版选修3-4 第一章第2节 单 摆 学案
2019-2020学年教科版选修3-4 第一章第2节 单 摆 学案第2页

  方向都有回复力.

  

  2.摆球的回复力

  (1)平衡位置:小球静止时所在的位置.

  (2)小球的受力情况:小球受重力和绳的拉力(如图).

  

  (3)单摆的简谐运动:在θ很小时(理论值为5°),sin θ≈,G1=Gsin θ=x,G1方向与摆球位移方向相反,所以有回复力F回=-G1=-x=-kx.因此,在摆角θ很小时,单摆做简谐运动.

   摆球经过平衡位置时,回复力为零,而合力不为零,此时合力提供小球做圆周运动的向心力.

   关于单摆,下列说法中正确的是(  )

  A.摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置

  B.摆球受到的回复力是它的合力

  C.摆球经过平衡位置时,所受的合力为零

  D.摆角很小时,摆球受到的合力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比

  [解析] 单摆的回复力不是它的合力,而是重力沿圆弧切线方向的分力,A对、B错;当摆球运动到平衡位置时,回复力为零,但合力不为零,因为小球还有向心力,方向指向悬点(即指向圆心),C错;另外摆球所受的合力与位移大小不成正比,D错.

  [答案] A

  

  对单摆的摆动过程的动力学分析,首先要搞清单摆的运动既有往复性摆动又有绕悬点的圆周运动,搞清单摆回复力和向心力的来源. 

   关于单摆摆球在运动过程中的受力,下列结论正确的是(  )

A.摆球受重力、摆线的张力、回复力、向心力作用