2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-4讲义:第十一章 机械振动 第4节 单摆 Word版含答案
2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-4讲义:第十一章 机械振动 第4节 单摆 Word版含答案第4页

  

  1.摆长l

  (1)实际的单摆摆球不可能是质点,所以摆长应是从悬点到摆球球心的长度,即l=L+,L为摆线长,d为摆球直径。

  (2)等效摆长。

  图(a)中甲、乙在垂直纸面方向摆起来效果是相同的,所以甲摆的摆长为l·sin α,这就是等效摆长,其周期T=2π 。

  图(b)中,乙在垂直纸面方向摆动时,与甲摆等效;乙在纸面内小角度摆动时,与丙等效。

  

  2.重力加速度g

  若单摆系统只处在重力场中且处于静止状态,g由单摆所处的空间位置决定,即g=,式中R为物体到地心的距离,M为地球的质量,g随所在位置的高度的变化而变化。另外,在不同星球上M和R也是变化的,所以g也不同,g=9.8 m/s2只是在地球表面附近时的取值。

  

  [典例] [多选]如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像,则下列说法中正确的是(  )

  A.甲、乙两单摆的摆长相等

  B.甲摆的振幅比乙摆大

  C.甲摆的机械能比乙摆大

  D.在t=0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆

  E.由图像可以求出当地的重力加速度

  [解析] 由振动图像可以看出,甲摆的振幅比乙摆的大,两单摆的振动周期相同,根据单摆周期公式T=2π可得,甲、乙两单摆的摆长相等,但不知道摆长是多少,不能计算出重力加速度g,故A、B正确,E错误;两单摆的质量未知,所以两单摆的机械能无法比较,故C错误;在t=0.5 s时,乙摆有负向最大位移,即有正向最大加速度,而甲摆的位移为零,加速度为零,故D正确。

  [答案] ABD

  

1.甲、乙两个单摆摆长相等,将两个单摆的摆球由平衡位置拉开,使摆角α甲>α乙(α甲