问题标题:
如下图所示,一向右做匀加速运动的车厢内挂一小球,细线长为l。求小球的振动周期。____
问题描述:
如下图所示,一向右做匀加速运动的车厢内挂一小球,细线长为l。求小球的振动周期。
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鲍旭东回答:
【分析】由单摆周期公式可知此题需要求出单摆的等效重力加速度,当小球在物理最低点时的受力分析结合直角三角形知识可求得绳子的拉力。此拉力可等效为在重力场中小球的视重,由此可得小球在摆动过程中的等效加速度值,之后代入周期公式即可求解。
以小车为系统,系统以a向右做匀加速直线运动,设单摆的平衡位置偏离竖直方向θ角,当摆球在平衡位置时,受到摆线的张力为:
n
n此时线的张力可看做单摆在加速系统中摆球的视重,则:。
n代入单摆周期公式得:
n
【点评】此题在求解时一定要区分物理最低点与几何最低点,而物理最低点通常是物体在静止时受力平衡时所处的几何点所在位置,这一点在电场与重力场的结合习题中也会出现,通常是以圆周运动的知识点加以考查。
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