高中物理 模块要点回眸 第4点 纵谈单摆的衍变素材 沪科版选修

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1、一年来,虽然作了一些工作,但与上级要求和职工期望还有较大差距,现根据民主生活会的要求,结合本次民主生活批评与自我批评这一主题第4点纵谈单摆的衍变单摆的周期公式T2 ,在一些情况中会有一些变化,l为悬点到质心的距离,g有时不是重力加速度,而是在某些情景中的等效重力加速度g.1等效加速度g的变化引起单摆衍变等效加速度通常有以下两种情况:(1)在其他星球表面g,M、r分别为该星球的质量和半径(2)单摆处于超重或失重状态下的等效重力加速度分别为gga,gga.在其他复杂物理环境中也可以这样计算:g等于单摆静止时摆线的张力除以摆球的质量2摆长l的变化引起单摆的衍变l为等效摆长:摆动圆弧的圆心到摆球重心的

2、距离(1)球的半径为r,双线摆的摆长lrLcos ,如图1所示图1(2)如图2所示,球在半径为R的光滑圆弧槽靠近最低点A振动(球的半径rR):lR.图23摆动过程的不对称引起单摆的衍变如图3所示,有一单摆绳长为L,在悬点正下方处有一个能挡住摆线的钉子,则此单摆摆动的周期为T(22)(1) .图3对点例题如图4所示,倾角为的光滑斜面上,将单摆上端固定在O点,平衡位置在O点做简谐运动时,周期为_图4解题指导摆球静止在平衡位置O时,绳上的张力为Fmgsin ,所以ggsin ,故周期为T2 .答案2 规律总结等效重力加速度g在任何复杂的情况下都满足:g等于单摆静止时摆线上的张力除以摆球的质量1如图5

3、所示为演示简谐振动的沙摆,已知摆长为l,沙筒的质量为m,沙子的质量为M,Mm,沙子逐渐下漏的过程中,摆的周期为()图5A周期不变B先变大后变小C先变小后变大D逐渐变大答案B解析在沙摆摆动、沙子逐渐下漏的过程中,摆的重心逐渐下降,即摆长逐渐变大,当沙子流到一定程度后,摆的重心又重新上移,即摆长变小,由周期公式可知,沙摆的周期先变大后变小,故答案选B.2如图6,甲、乙、丙、丁四个单摆的摆长均为l,四个小球质量均为m,单摆甲放在空气中,周期为T甲;单摆乙放在以加速度a向下加速运动的电梯中,周期为T乙;单摆丙带正电,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,周期为T丙;单摆丁带正电,放在电场强度为E的匀强电场中,周期为T丁,则()图6AT甲T乙T丙T丁BT甲T丙T乙T丁CT乙T甲T丙T丁DT丁T乙T甲T丙答案C解析由题意知T甲2;乙处在加速下降的电梯中,T乙2;丙处在匀强磁场中,所受洛伦兹力始终沿绳方向,对单摆周期无影响,T丙2;丁处在电场中,等效重力加速度g,所以T丁2 .综上所述有T乙T甲T丙T丁现将本人存在的有关问题和今后的整改方向向各位领导和同志们作简要的汇报,讲得不够的地方请领导和同志们批评指正。

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