问题 选择题

细长轻绳下端拴一小球构成单摆,在悬挂点的正下方

1
2
摆长处有一个能挡住摆长的钉子A,如图所示,现将单摆向左拉开一个小角度,然后无初速地释放.对于以后的运动,下列说法中正确的是(  )

A.摆球往返运动一次的周期和无钉子时的单摆周期相同

B.摆球在左右两侧上升的最大高度相同

C.摆球向右通过最低点时轻绳受到的拉力突然变小

D.摆球摆到右边最高点和左边最高点时轻绳受到的拉力相等

答案

A、摆线被钉子挡住后,绕A点做单摆运动,摆长发生变化,则周期也要发生变化.以前往返一次的周期T=2π

l
g
挡住后,往返一次的周期为π
l
g
l
2g
.故A错误.

B、根据机械能守恒定律,摆球在左、右两侧上升的最大高度一样.故B正确.

C、对小球最低点时受力分析,根据牛顿第二定律:T-mg=m

v2
l
,l突然减小为原来的
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2
,则轻绳收到的拉力突然变大,故C错误.

D、由前面分析知摆球在左、右两侧上升的最大高度一样,但到达右侧最高点时半径为

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2
l,设在左侧最高点时绳子与竖直方向夹角为θ,则在右侧最高点时绳子与竖直方向夹角为2θ.摆球在两边最高点时绳子方向合力都为零,即T=mgcosθ,T=mgcos2θ,可看出T>T.故D错误.

故选:B.

单项选择题
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