题目内容
【题目】细长轻绳下端拴一小球构成单摆,在悬挂点正下方摆长处有一个能挡住摆线的钉子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,下列说法中错误的是( )
A. 摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小
B. 摆线在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍
C. 摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等
D. 摆球在左、右两侧上升的最大高度一样
【答案】BC
【解析】
A.根据单摆周期方程,未放钉子时,单摆周期:,放钉子后,过钉子摆长减半,单摆周期:
,周期变小,A正确。
BCD.设左侧摆角为,右侧角为
,根据机械能守恒有,左右两侧上升的最大高度一样,根据几何关系有
,整理得:
,如果
,解得
,不符合题意,所以角度不是2倍关系,根据弧长公式:
,两端角度不是2倍关系,而半径是一半关系,所以最大弧长不相等。BC错误D正确
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