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簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)具有如下特點(diǎn):
①簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體受到回復(fù)力的作用,回復(fù)力F的大小與物體偏離平衡位置的位移x成正比,回復(fù)力的方向與物體偏離平衡位置的位移方向相反,即:F=-kx,其中k為振動(dòng)系數(shù),其值由振動(dòng)系統(tǒng)決定;
②簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種周期性運(yùn)動(dòng),其周期與振動(dòng)物體的質(zhì)量的平方根成正比,與振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)系數(shù)的平方根成反比,而與振幅無關(guān),即:
T
=
2
π
m
k

(1)如圖甲,擺長(zhǎng)為L(zhǎng)、擺球質(zhì)量為m的單擺在AB間做小角度的自由擺動(dòng),當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。
a.當(dāng)擺球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí),擺角為θ,畫出擺球受力的示意圖,并寫出此時(shí)刻擺球受到的回復(fù)力F大小;
b.請(qǐng)結(jié)合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),證明單擺在小角度擺動(dòng)時(shí)周期為
T
=
2
π
L
g
。
(提示:用弧度制表示角度,當(dāng)角θ很小時(shí),sinθ≈θ,θ角對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)與它所對(duì)的弦長(zhǎng)也近似相等)
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(2)類比法、等效法等都是研究和學(xué)習(xí)物理過程中常用的重要方法。長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)絕緣細(xì)線下端系著一個(gè)帶電量為+q,質(zhì)量為m的小球。將該裝置處于場(chǎng)強(qiáng)大小為E的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,如圖乙所示;將細(xì)線上端懸點(diǎn)處固定另一個(gè)帶正電小球,如圖丙所示。帶電小球在乙、丙圖中均做小角度的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)分析求出帶電小球在乙、丙兩圖中振動(dòng)的周期。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:65引用:2難度:0.9
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  • 1.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用拉力傳感器研究單擺在豎直平面內(nèi)的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)。一根輕繩一端連接固定的拉力傳感器,另一端連接小鋼球,如圖甲所示。拉起小鋼球至某一位置由靜止釋放,使小鋼球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng),記錄小鋼球擺動(dòng)過程中拉力傳感器示數(shù)大小F隨時(shí)間t變化曲線,如圖乙所示。下列說法正確的是( ?。?br />?菁優(yōu)網(wǎng)
    發(fā)布:2024/7/17 8:0:9組卷:91引用:2難度:0.5
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