摆长为l的单摆做小角度摆动,若摆球的质量为m,最大偏角为θ(θ<10°),则:(1)摆球经过最低点时的速度是多大?(2)从最大位移处摆向平衡位置的过程中,重力的冲量是多大?合力的

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共振/2022-11-23 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

摆长为l的单摆做小角度摆动,若摆球的质量为m,最大偏角为θ(θ<10°),则:
(1)摆球经过最低点时的速度是多大?
(2)从最大位移处摆向平衡位置的过程中,重力的冲量是多大?合力的冲量是多大?

◎ 答案

(1)  (2)m  m

◎ 解析

(1)如题图所示,摆球在摆动过程中,绳子拉力不做功,只有重力做功,机械能守恒,设在最低点时速度为v,则有mgl(1-cosθ)= mv2
解之得v=.
(2)因为θ<10°,单摆的振动为简谐运动,振动的周期为T=2π.
从A到O的时间t==.
所以,从最大位移处A到最低点O的过程中,重力的冲量IG=mgt=m.
因为合力是变力,所以合力的冲量不能直接利用I=Ft求解,应根据动量定理间接求解.由A到O,由动量定理,有I=Δp=mv=m.

◎ 知识点

    专家分析,试题“摆长为l的单摆做小角度摆动,若摆球的质量为m,最大偏角为θ(θ<10°),则:(1)摆球经过最低点时的速度是多大?(2)从最大位移处摆向平衡位置的过程中,重力的冲量是多大?合力的…”主要考查了你对  【受迫振动】,【共振】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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