§11.4 单摆(1)【知识概要】1. 单摆:在细线的一端挂上一个小球,另一端固定在悬点上,如果线的________和________可以忽略,球的直径比_______________短得多,可以忽略,这样的装置叫做单摆.这是一种理想化的模型,一般情况下细线(杆)下接一个小球的装置都可作为单摆.2.单摆振动可看做简谐运动的条件是:在同一竖直面内摆动,摆角很小()。3.单摆振动的回复力是_______________________________,不能说成是重力和拉力的合力。在平衡位置振子所受回复力是零,但合力是向心力,指向悬点,不为零。4.单摆的周期: T=________________,与小球是否运动无关.与摆球质量 m、振幅 A 都无关。其中摆长 指_________________________的距离,重力加速度为单摆所在处的测量值。要区分摆长和摆线长。秒摆:周期为 2s 的单摆.其摆长约为 lm.【课堂例题】【例 1】( )单摆摆球多次通过同一位置时,下述物理量不变化是: A.位移; B.速度; C.加速度; D.动能; E.摆线张力【例 2】( )对单摆的振动,以下说法中正确的是:A.单摆摆动时,摆球受到的向心力大小处处相等 B.单运动的回复力是摆球所受合外力C.摆球经过平衡位置时所受回复力为零 D.摆球经过平衡位置时所受合外力为零【例 3】( )摆长为 L 的单摆做简谐振动,若从某时刻开始计时,(取作 t=0),当振动至 时,摆球具有负向最大速度,则单摆的振动图象是图中的: 【例 4】(1)在用单摆测重力加速度的实验中,测得悬线长为 l,摆球直径为 d,完成 n 次全振动所用时间为 t,则重力加速度为大小 g= 。(2)把一个秒摆由地面移至距地面高度为地球半径 1 倍的高处,则它的周期将变为 s。(3)一个单摆在山脚处(可以认为是海平面高度),测得其周期为 T,将其移至山顶处,测得其周期变化了ΔT,不考虑摆长随温度变化,设地球半径为 R,则山高为 。【例 5】 如图所示,摆长为 L 的单摆,原来的周期为 T。现在在悬点 O的 正 下方 A 点固定一颗钉子,使 OA=L/3,,则这个摆完成一次全振动所需的时 间 是 。(写出计算过程)【巩固训练】( )1.如图所示,某单摆摆长为 ,摆球质量为 m.现将摆 球 拉至右侧 M 点由静止释放,使其在竖直面内做简谐运动,振幅为 A,最大 偏 角为若从释放时开始计时:① 单摆振动过程中,系统机械能为 mgA1② 单摆振动过程中,摆线的拉力始终大于重力③ 经过,摆球回到最低点(……)④ ...