如圖11-5-8所示為一單擺的共振曲線，該單擺的擺長(zhǎng)約為多少？共振時(shí)單擺的振幅多大？共振時(shí)擺球的最大速度和最大加速度各為多少？（g取10 m/s2）

圖11-5-8

解析：從共振曲線可知，單擺的固有頻率f=0.5 Hz，因?yàn)閒=，所以l=代入數(shù)據(jù)解得l=1 m.

從共振曲線可知：?jiǎn)螖[發(fā)生共振時(shí)，振幅Am=8 cm，設(shè)單擺的最大偏角為θ，擺球所能達(dá)到的最大高度為h，由機(jī)械能守恒定律得

mvm2=mgh

又h=l(1-cosθ)，當(dāng)θ很小時(shí)1-cosθ=2sin2

解得vm==0.25 m/s.

擺球在最高點(diǎn)時(shí)加速度最大，

mgsinθ=mam，am=gsinθ=g·A/l，代入數(shù)據(jù)得

am=0.8 m/s2.

答案：l=1 m Am=8 cm vm=0.25 m/s am=0.8 m/s2


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

勁度系數(shù)為20 N/m的彈簧振子，它的振動(dòng)圖象如圖11-2-8所示，在圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻（    ）

圖11-2-8

A.振子所受彈力大小為0.5 N，方向指向x軸負(fù)方向

B.振子的速度方向指向x軸正方向

C.在0—4 s內(nèi)振子做了1.75次全振動(dòng)

D.在0—4 s內(nèi)振子通過(guò)的路程為0.35 cm，位移為零

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勁度系數(shù)為20 N/m的彈簧振子，它的振動(dòng)圖象如圖11-2-8所示，在圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻（    ）

圖11-2-8

A.振子所受彈力大小為0.5 N，方向指向x軸負(fù)方向

B.振子的速度方向指向x軸正方向

C.在0—4 s內(nèi)振子做了1.75次全振動(dòng)

D.在0—4 s內(nèi)振子通過(guò)的路程為0.35 cm，位移為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子，如圖11-5-9所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動(dòng).勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動(dòng)力，使振子做受迫振動(dòng).把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期就是驅(qū)動(dòng)力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就可以改變驅(qū)動(dòng)力的周期.若保持把手不動(dòng)，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖線如圖11-5-10所示.當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，砝碼的振動(dòng)圖線如圖11-5-11所示.

若用T0表示彈簧振子的固有周期，T表示驅(qū)動(dòng)力的周期，Y表示受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動(dòng)的振幅，則

圖11-5-9

圖11-5-10

圖11-5-11

A.由圖線可知T0=4 s

B.由圖線可知T0=8 s

C.當(dāng)T在4 s附近時(shí)，Y顯著增大；當(dāng)T比4 s小得多或大得多時(shí)，Y很小

D.當(dāng)T在8 s附近時(shí)，Y顯著增大；當(dāng)T比8 s小得多或大得多時(shí)，Y很小

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