题目内容
一个单摆摆长为l,摆球质量为m,最大摆角为α,重力加速度为g.规定平衡位置为零势能处,则摆球摆动的周期等于 ,摆动过程中摆球的最大重力势能等于 ,摆球的最大速度等于 .
分析:单摆的周期公式T=2π
;重力势能根据公式EP=mgh,h是物体相对于零势能处的高度;根据机械能守恒定律求解摆球的最大速度.
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解答:解:摆球摆动的周期为 T=2π
;
摆球最大摆角为α,以平衡位置为零势能处,则摆球相对平衡位置的最大高度为 h=l(1-cosα),则摆动过程中摆球的最大重力势能为 EP=mgh=mgl(1-cosα);
从最大偏角处到平衡位置的过程,根据机械能守恒得:
mgl(1-cosα)=
mv2,
得 v=
故答案为:2π
;mgl(1-cosα);
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摆球最大摆角为α,以平衡位置为零势能处,则摆球相对平衡位置的最大高度为 h=l(1-cosα),则摆动过程中摆球的最大重力势能为 EP=mgh=mgl(1-cosα);
从最大偏角处到平衡位置的过程,根据机械能守恒得:
mgl(1-cosα)=
1 |
2 |
得 v=
2gl(1-cosα) |
故答案为:2π
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2gl(1-cosα) |
点评:本题关键理解重力势能mgh中h是相对于参考平面的高度,再根据机械能守恒定律列式求解最大速度.
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