Question

在一根张紧的水平绳上挂有５个单摆，其中b摆球质量最大，另４个摆球质量相等，摆长关系为Ｌ_C>Ｌ_b=Ｌ_d>Ｌ_a>Ｌ_e，如图所示。现将b摆垂直纸面向里拉开一微小的角度，放手后让其振动，经过一段时间后，其余各摆均摆动起来且达到稳定时的情况是（　　　）
Ａ. ４个摆的周期为Ｔ_C>Ｔ_d>Ｔ_a>Ｔ_e
Ｂ. ４个摆的频率为f_C＝f_d＝f_a＝f_e
Ｃ. ４个摆的振幅为Ａ_C＝Ａ_d＝Ａ_a＝Ａ_e
Ｄ. ４个摆中d摆振幅最大，而Ａ_e<Ａ_a

Answer 1

解析：b摆的振动的影响作为一种策动力迫使其他４个摆作受迫振动所以４个摆的周期和频率等于策动力的周期和频率，即等于b摆的周期和频率。选项Ｂ正确。４个摆中，只有d摆摆长等于b摆摆长。即d摆的固有频率等于b摆产生的策动力的频率而发生共振，振幅最大。分别将a、e两摆的摆长与b摆的摆长相比较，前者的差距较小。所以a摆固有频率较e摆与策动力的频率接近，所以a摆振幅大于e摆的振幅。选项Ｄ也正确。点评：本实验学生都可以自制摆球来实施，因为与摆的质量和形状关系不大，且实验也较好证明上述结论。