如图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置.设摆球向右运动为正方向.图乙是这个单摆的振

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  • 解题思路:(1)根据图象所示t=0s时摆球的位移确定摆球开始时刻的位置.

    (2)由图象求出单摆的周期和振幅,然后得到摆球做简谐运动的表达式.

    (3)已知单摆周期与当地的重力加速度,由单摆周期公式的变形公式可以求出摆长.

    (1)根据x-t图象,t=0时,x=-4 cm,故开始时刻摆球在B位置.

    (2)摆球的振动周期为0.8s,振幅为4cm;

    角频率为:ω=[2π/T]=2.5π rad/s;

    初相位为:φ0=-[π/2]

    结合表达式x=Asin(ωt+φ0),有:

    x=4sin(2.5πt−

    π

    2) cm

    (3)根据T=2π

    l

    g,得:

    l=

    T2g

    4π2=

    0.82×10

    4×3.142=0.16 m;

    答:(1)开始时刻摆球在B位置;

    (2)摆球做简谐运动的表达式为x=4sin(2.5πt−

    π

    2) cm;

    (3)若当地的重力加速度为10m/s2,这个摆的摆长是0.16m.

    点评:

    本题考点: 单摆周期公式.

    考点点评: 本题考查基本的读图能力.对于简谐运动的图象,表示是振动质点相对于平衡位置的位移随时间的变化情况,可直接读出周期、振幅和速度、加速度的方向及其变化情况.