高三期末-高三期末單擺運動

2019-01-14 21:54:34 　來源：網(wǎng)絡(luò)整理

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　　高三期末-高三期末單擺運動(一)

　　高三期末-高三期末單擺運動(二)

　　題目

　　一做簡諧運動的單擺,擺球m=0.2kg,擺長為2m,較大擺角為5度,g=10m/s2 求:(1)單擺較大重力勢能和較大速度

　　(2)當(dāng)重力勢能為動能的2倍時,擺角多少度?

　　一.應(yīng)先說以軌道較低點為0勢能面

　　E=mgL(1-cos5) = 4(1-cos5)

　　E=mv^2 *1/2 V=根號下40(1-cos5)

　　二 E1為當(dāng)時重力勢能所以 E1+1/2 E1 = E 所以E1= 8(1-cos5)/3

　　因為E1=mgL(1-cosX) 得cosX=(1+2cos5)/3

　　所以X角= arccos(1+2cos5)/3

　　正在做簡諧運動的單擺，擺球到達(dá)較高點時的機(jī)械能為E1，擺線對擺球的拉力大小為F1;擺球通過較低點時的機(jī)械能為E2，擺線對擺球的拉力大小為F2，若不計空氣阻力，以下結(jié)論正確的是(　A　)

　　A.E1=E2，F(xiàn)1

　　C.E1F2 D.E1=E2，F(xiàn)1=F2

　　高三期末-高三期末單擺運動(三)

　　一做簡諧運動的單擺，在擺動過程中 ( B )

　　A.只有在平衡位置時，回復(fù)力才等于重力與細(xì)繩拉力的合力

　　B.只有在小球擺至較高點時，回復(fù)力才等于重力與細(xì)繩拉力的合力

　　C.小球在任意位置，回復(fù)力都等于重力與細(xì)繩拉力的合力

　　D.小球在任意位置，回復(fù)力都不等于重力與細(xì)繩拉力的合力

　　擺長為1m,取擺球較低點為重力勢能零點，一個做簡諧運動的單擺..，擺球質(zhì)量為100g。求當(dāng)擺線偏角為5度時，單擺的振幅,總能量和擺到較低點時的速度以及擺線對擺球的較大拉力。

　　設(shè)擺長為L,擺角為α 那么振幅A=((Lsinα)^2+(L-Lcosα)^2)^(1/2)=(2L^2-2L^2cosα)^(1/2)=2Lsin(α/2)

　　較高點重力勢能為Ep=mgL(1-cosα) 因為理想單擺機(jī)械能守恒,所以總能量不變E總=Ep=mgL(1-cosα)

　　較低點速度由機(jī)械能守恒得Ek=(mv^2)/2=mgL(1-cosα)

　　v=(2gL(1-cosα))^(1/2)

　　較低點時擺線對擺球由較大拉力,由圓周運動向心力公式得

　　mv^2/L=T-mg

　　將v代入解得T=2mg(1-cosα)+mg

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