如图所示为一单摆的共振曲线。求:(近似认为)(1)该单摆的摆长约为多少?(2)共振时摆球的最大速度大小是多少?(3)若摆球的质量为50g,则摆线的最大拉力是多少?

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

如图所示为一单摆的共振曲线。求:(近似认为

(1)该单摆的摆长约为多少?
(2)共振时摆球的最大速度大小是多少?
(3)若摆球的质量为50g,则摆线的最大拉力是多少?

◎ 答案

(1)1m;(2)0.25m/s;(3)0.496N。

◎ 解析

(1)由共振曲线可知,单摆的固有频率为0.5Hz,固有周期为2s;从而由,得:
(2)由图像可知,共振时,振幅为A=8cm,设单摆偏离竖直方向的最大偏角为,则当摆球摆到最低点时,速度最大,由机械能守恒(或动能定理)有:
由余弦定理求得:
从而最大速度为:
(3)最低点,拉力与重力的合力提供向心力:;得:

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示为一单摆的共振曲线。求:(近似认为)(1)该单摆的摆长约为多少?(2)共振时摆球的最大速度大小是多少?(3)若摆球的质量为50g,则摆线的最大拉力是多少?…”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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