圖9-6-7為某單擺的振動(dòng)圖象，已知擺球的質(zhì)量為m，偏角為θ,擺長(zhǎng)為l，求擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的動(dòng)能及動(dòng)能變化的周期.

解析：由下圖可得，在最大位移處離平衡位置的高度:h=l(1-cosθ),由單擺振動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，可求得擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的動(dòng)能.

Ek=mgh=mgl(1-cosθ)

由于能量轉(zhuǎn)化的周期是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)周期的一半，故動(dòng)能變化周期為1 s.

答案：mgl(1-cosθ)  1 s


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：閱讀理解

（1）如圖1所示，某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s，其中s1=5.12cm，s2=5.74cm，s3=6.14cm，s4=7.05cm，s5=7.68cm，s6=8.33cm、則打F點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度的大小是
0.80
0.80
m/s，加速度大小是
0.64
0.64
m/s2．（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）有人說(shuō)礦區(qū)的重力加速度偏大，某同學(xué)“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)探究該問(wèn)題．他用最小分度為毫米的米尺測(cè)得擺線的長(zhǎng)度為800.0mm，用游標(biāo)為10分度的卡尺測(cè)得擺球的直徑如圖2所示，擺球的直徑為
20.2
20.2
mm．他把擺球從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)小角度由靜止釋放，使單擺在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，當(dāng)擺動(dòng)穩(wěn)定后，在擺球通過(guò)平衡位置時(shí)啟動(dòng)秒表，并數(shù)下“0”，直到擺球第30次同向通過(guò)平衡位置時(shí)按停秒表，秒表讀數(shù)如圖3所示，讀出所經(jīng)歷的時(shí)間t，則單擺的周期為
1.80
1.80
s，該實(shí)驗(yàn)測(cè)得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?!--BA-->
9.86
9.86
m/s2．（保留3位有效數(shù)字）

（3）在測(cè)定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中，用伏安法測(cè)量一個(gè)約100Ω電阻絲，可用的儀器：電流表（量程0～30mA，內(nèi)阻50Ω）、電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻5kΩ）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω）、電源（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻忽略不計(jì)）、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干．
①請(qǐng)將你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖畫在方框中．
②根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖，將下圖中的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)用的電路．
③為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，除你在電路中已畫出的器材外，還需要測(cè)量接入電路中的電阻絲長(zhǎng)度l的儀器是
毫米刻度尺
毫米刻度尺
，測(cè)量電阻絲直徑d的儀器是
螺旋測(cè)微器
螺旋測(cè)微器
．
④計(jì)算電阻率的公式是ρ=
πUd2
4IL
πUd2
4IL
．（用直接測(cè)量出的物理量表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）如圖甲所示，某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s，其中s1=5.12cm，s2=5.74cm，s3=6.14cm，s4=7.05cm，s5=7.68cm，s6=8.33cm、則打F點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度的大小是
0.80
0.80
m/s，加速度大小是
0.64
0.64
m/s2．（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）有人說(shuō)礦區(qū)的重力加速度偏大，某同學(xué)“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)探究該問(wèn)題．他用最小分度為毫米的米尺測(cè)得擺線的長(zhǎng)度為800.0mm，用游標(biāo)為10分度的卡尺測(cè)得擺球的直徑如圖乙所示，擺球的直徑為
20.2
20.2
mm．他把擺球從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)小角度由靜止釋放，使單擺在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，當(dāng)擺動(dòng)穩(wěn)定后，在擺球通過(guò)平衡位置時(shí)啟動(dòng)秒表，并數(shù)下“0”，直到擺球第30次同向通過(guò)平衡位置時(shí)按停秒表，秒表讀數(shù)如圖丙所示，讀出所經(jīng)歷的時(shí)間t，則單擺的周期為
1.80
1.80
s，該實(shí)驗(yàn)測(cè)得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?!--BA-->
9.86
9.86
m/s2．（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

學(xué)校地震測(cè)報(bào)組消息：1999年9月21日凌晨，臺(tái)灣南投地區(qū)發(fā)生了7.6級(jí)大地震，它是由臺(tái)灣中部大茅-雙冬及車籠鋪兩塊斷層受到擠壓，造成劇烈上升及平行移位而形成．已知地震波分三種：縱波（P波），速度VP=9.9km/s；橫波（S波），VS=4.5km/s，面波（L波），VL＜VS，面波在淺源地震中破壞力最大．則下列說(shuō)法正確的是（　　）
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

圖9-6-7為某單擺的振動(dòng)圖象，已知擺球的質(zhì)量為m，偏角為θ,擺長(zhǎng)為l，求擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的動(dòng)能及動(dòng)能變化的周期．

圖9-6-7

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