问题 问答题

如图甲所示是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置.设摆球向右方向运动为正方向.图乙所示是这个单摆的振动图象.根据图象回答:(π2=10)

(1)单摆振动的频率是多大?

(2)若当地的重力加速度为10m/s2,试求这个摆的摆长是多少?

(3)如果摆球在B处绳上拉力F1=0.995N,在O处绳上拉力F2=1.01N,则摆球质量是多少?

答案

(1)由图乙可知:T=0.8s

则f=

1
T
=1.25Hz

(2)由T=2π

l
g
,得:l=
gT2
4π2
=
10×0.82
4×10
=0.16m.

(3)在B点,沿绳子方向平衡,有:

FA=mgcosα

在0点有:

FB-mg=m

v2
L

从B点到O点根据机械能守恒有:

mgL(1-cosα)=

1
2
mv2

联立可得摆球质量:m=0.1kg

答:(1)单摆振动的频率是1.25Hz;

(2)这个摆的摆长是0.16m;

(3)摆球质量是0.1kg.

解答题
单项选择题