题目
下列关于单摆的说法,正确的是()A. 单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位移处,再从正向最大位移处运动到平衡位置时位移为2AB. 单摆摆球的回复力等于摆球所受的合外力C. 单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力D. 单摆摆球经过平衡位置时加速度为零
下列关于单摆的说法,正确的是()
A. 单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位移处,再从正向最大位移处运动到平衡位置时位移为2A
B. 单摆摆球的回复力等于摆球所受的合外力
C. 单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力
D. 单摆摆球经过平衡位置时加速度为零
题目解答
答案
C. 单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力
解析
步骤 1:分析单摆的位移
单摆的位移是以平衡位置作为起点的。当摆球从平衡位置运动到正向最大位移处,再从正向最大位移处运动到平衡位置时,位移为零,因为位移是矢量,从平衡位置到最大位移处再回到平衡位置,位移相互抵消。
步骤 2:分析单摆的回复力
单摆的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力,而不是摆球所受的合外力。合外力包括回复力和向心力,其中向心力是摆球所受的合外力沿摆线方向的分力。
步骤 3:分析单摆的加速度
单摆摆球经过平衡位置时,回复力为零,但向心力不为零,因此加速度不为零。加速度的方向指向摆动的中心,即摆线的固定点。
单摆的位移是以平衡位置作为起点的。当摆球从平衡位置运动到正向最大位移处,再从正向最大位移处运动到平衡位置时,位移为零,因为位移是矢量,从平衡位置到最大位移处再回到平衡位置,位移相互抵消。
步骤 2:分析单摆的回复力
单摆的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力,而不是摆球所受的合外力。合外力包括回复力和向心力,其中向心力是摆球所受的合外力沿摆线方向的分力。
步骤 3:分析单摆的加速度
单摆摆球经过平衡位置时,回复力为零,但向心力不为零,因此加速度不为零。加速度的方向指向摆动的中心,即摆线的固定点。