4.探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度

　　(1)单摆在摆角小于5°时,振动周期跟偏角的大小和摆球的质量无关,单摆的周期公式是T=2π√(l/g),由此得g=(4π^2 l)/T^2 ,因此测出单摆的摆长l和振动周期T,就可以求出当地的重力加速度。

　　(2)测摆长:用米尺量出摆线长l'(精确到毫米),用游标卡尺测出小球直径D,则单摆的摆长l=l'+D/2。

　　(3)测周期:将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于5°),然后释放小球,记下单摆摆动30次~50次的总时间,算出平均每摆动一次的时间,即单摆的振动周期。反复测量三次,再算出测得周期数值的平均值。

　　【温馨提示】　单摆的回复力是重力沿圆弧切线的分力,注意不是重力和拉力的合力。处理单摆问题时常用一种小角度近似处理sin θ≈A/l。

1.(2018湖北宜昌单元检测)做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,可能不同的物理量是(　　)。

A.位移　　B.速度　　C.加速度　　D.回复力

　　答案　B

2.(2018福建龙岩质检)有一弹簧振子,振幅为0.8 cm,周期为0.5 s,初始时具有负方向的最大加速度,则它的振动方程是(　　)。

A.x=8×10-3sin(4πt+π/2)m

B.x=8×10-3sin(4πt"-" π/2)m

C.x=8×10-1sin(πt+3π/2)m

D.x=8×10-1sin(π/4 t+π/2)m

　　答案　A

3.(2018陕西铜川摸底考试)甲、乙两弹簧振子的振动图象如图所示,则可知(　　)。

A.两弹簧振子完全相同

B.两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙=2∶1

C.当振子甲的速度为零时,振子乙的速度最大

D.两振子的振动频率之比f甲∶f乙=2∶1

　　答案　C

4.(2019安徽淮北阶段考试)(多选)某单摆做小角度摆动,其振动图象如图所示,则下列说法正确的是(　　)。

A.t1时刻摆球速度最大,摆球向心加速度最大

B.t2时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大

C.t3时刻摆球速度为零,摆球所受回复力最大

D.t4时刻摆球速度为零,摆球处于平衡状态

答案　BC