方向与摆球位移方向相反,所以有回复力F回=G1=-x=-kx.因此,在摆角θ很小时,单摆做简谐运动,其振动图像遵循正弦函数规律,图像是正弦或余弦曲线.
(4)单摆的圆周运动F向=F-G2=F-mgcos θ=.
1.振动的单摆小球通过平衡位置时,关于小球受到的回复力、合力及加速度的说法中正确的是( )
A.回复力为零
B.合力不为零,方向指向悬点
C.合力不为零,方向沿轨迹的切线
D.回复力为零,合力也为零
E.加速度不为零,方向指向悬点
【解析】 单摆的回复力不是它的合力,而是重力沿圆弧切线方向的分力;当摆球运动到平衡位置时,回复力为零,但合力不为零,因为小球还有向心力和向心加速度,方向指向悬点(即指向圆心).
【答案】 ABE
2.关于单摆摆球在运动过程中的受力,下列结论正确的是( )
A.摆球受重力、摆线的张力作用
B.摆球的回复力最大时,向心力为零
C.摆球的回复力为零时,向心力最大
D.摆球的回复力最大时,摆线中的张力大小比摆球的重力大
E.摆球的向心力最大时,摆球的加速度方向沿摆球的运动方向
【解析】 单摆在运动过程中,摆球受重力和摆线的拉力,故A对;重力垂直于摆线的分力提供回复力.当回复力最大时,摆球在最大位移处,速度为零,向心力为零,则拉力小于重力;在平衡位置处,回复力为零,速度最大,向心力最大,摆球的加速度方向沿摆线指向悬点,故D、E错,B、C对.