题目内容
单摆小球的质量为m,摆长为l,摆角为θ(θ<10°),以平衡位置处重力势能为零,则此单摆的振幅为_________________,振动的总机械能为________________,摆球通过最低点时的速度为________________.
【答案】
l
mgl(1-cosθ) ![]()
【解析】依据题意可知,单摆的机械能为:E=mgl(1-cosθ)
而单摆的回复力与离开平衡位置的位移的比例系数为:k=
.
依据:E=
kA2,解得A2=
=
=2l2(1-cosθ)
得:A=l![]()
振动的总机械能为:E=mgl(1-cosθ)
设摆球通过最低点的速度为vm,
据机械能守恒定律得:E=
mv2
即v=
=
=
.
思路分析:根据题中信息可得单摆的机械能为:E=mgl(1-cosθ),根据简谐运动的回复力公式可得比例系数为:k=
,依据:E=
kA2,解得A,根据机械能守恒可得E=
mv2解得v
试题点评:本题结合功能关系,考查了单摆运动,注意过程中机械能守恒,以及E=
kA2,
练习册系列答案
相关题目