题目内容

4.单摆做简谐运动时,下列说法正确的是(  )
A.摆球质量越大、振幅越大,则单摆振动的能量越大
B.单摆振动能量与摆球质量无关,与振幅有关
C.摆球到达最高点时势能最大,摆线弹力最大
D.摆球通过平衡位置时动能最大,摆线弹力最大

分析 当单摆的摆角较小时,单摆的运动可以看成简谐运动,回复力由重力沿摆球运动轨迹切向的分力提供,通过周期公式判断影响周期的因素.

解答 解:对于无阻尼单摆系统,机械能守恒,其数值等于最大位移处摆球的重力势能或平衡位置处摆球的动能.摆球质量越大、振幅越大,则最大位移处摆球的重力势能越大,所以选项A正确,而选项B错误;
在最高点时速度为零,所需向心力为零,故摆线弹力最小,所以选项C错误;同理,选项D正确.
故选:AD

点评 解决本题的关键掌握单摆的周期公式,并能灵活运用;知道回复力的来源;会分析线中的拉力变化.

练习册系列答案
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7.小华所在的实验小组利用如图所示的实验装置探究牛顿第二定律,打点计时器使用的交流电频率f=50Hz,当地的重力加速度为g.
(1)在实验前必须进行平衡摩擦力,其步骤如下:取下细线和砂桶,把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节,直到轻推小车,小车做匀速直线运动
(2)图(乙)是小华同学在正确操作下获得的一条纸带,其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出.若s1=2.02cm,s2=4.00cm,s3=6.01cm,则B点的速度为:vB=0.301m/s(保留三位有效数字).

(3)在平衡好摩擦力的情况下,探究小车加速度a与小车质量M的关系中,某次实验测得的数据如表所示.根据这些数据在坐标图丙中描点并作出$a-\frac{1}{M}$图线.从$a-\frac{1}{M}$图线求得合外力大小为0.30N(计算结果保留两位有效数字).
a/m•s-21.21.10.60.40.3
$\frac{1}{M}$/kg-14.03.62.01.41.0

(4)如果在某次实验中根据测得的多组数据画出a-F关系图线如图丁所示.
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是在小车质量不变时小车的加速度与力成正比.
②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是
A.小车与轨道之间存在摩擦                              B.轨道保持了水平状态
C.所挂砂及砂桶的总质量太大                           D.所用小车的质量太大.

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