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双线摆由两根长为L的细线下端栓一质量为m的小球构成,如图所示,两线夹角为2α,今使摆球在垂直纸面的平面内做小幅度摆动,求其周期。

此摆周期为:9.8m/s2


解析:

当双线摆在垂直纸面的平面内做小幅度摆动时可以等效为以AB的中心为悬点, OO′长为摆长的单摆,其等效摆长为L′=Lcosα,故此摆周期为:

2、等效重力加速度单摆:该类单摆的等效重力加速度g′≠g,但摆长仍为悬点到球心的距离。等效重力加速度g′与单摆所在的空间位置、单摆系统的运动状态和单摆所处的物理环境有关。(1)公式中的g′由单摆所在的空间位置决定,由g′=G知,g′随地球表面不同位置、不同高度而变化,在不同星球上也不相同,因此应求出单摆所在处的等效值g′代入公式,即g不一定等于9.8m/s2。

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为一双线摆,它是由两根等长细绳悬挂一小球而构成的,绳的质量可以忽略.已知两绳长均为l,绳与水平方向夹角为α,当摆球A垂直于纸面做简谐运动经过平衡位置时,另一个小球B从A球的正上方开始做自由落体运动,且正好打在A球上,则小球B距平衡位置高度h可能为多少?
某同学解法如下:
双线摆在摆动过程中周期T=2π
l
g
,A球从平衡位置经过
T
2
再次回到平衡位置时与B球相碰则tA=
T
2
l
g
(1)
B球做自由落体:h=
1
2
gtB2 (2);      
 且tA=tB    (3)
解(1)、(2)、(3)式就可以求得h.
你认为上述分析是否正确?如果你认为正确,请完成此题;如果你认为不正确,请指出错误,并给出正确的解答.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图(1)所示,某同学采用双线摆和光电计数器测量重力加速度.设每根悬线长l,两悬点间相距s,金属小球半径为r,AB为光电计数器.现将小球垂直于纸面向外拉动,使悬线偏离竖直方向一个较小的角度并由静止释放,同时启动光电计数器,当小球第一次经过图中虚线(光束)位置O时,由A射向B的光束被挡住,计数器计数一次,显示为“1”,同时由零开始计时,而后每当小球经过O点时,计数器都要计数一次.当计数器上显示的计数次数刚好为n时,计时时间为t.
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(1)计算重力加速度g时,双线摆的等效摆长L为
 
;最后依据公式g=
 
,代入周期T和等效摆长L的值即可求出重力加速度.(用题中字母表示)
(2)使用20分度游标卡尺测出摆球直径如图(2)所示,则测得摆球的半径r=
 
×10-3m.
(3)当计数器上显示的计数次数刚好为“85”时,按停秒表.秒表示数如图(3)所示.则测得双线摆的周期T=
 
s.(结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?蓟县二模)在“用单摆测定重力加速度”实验中,为了避免小球做圆锥摆运动,改为用双线摆悬挂小球.如图所示,两根线的一端都系在小球表面的P点,另一端分别系在固定的水平杆A、B两点,AP长为L,与水平杆的夹角为30°,小球直径为d.现将小球垂直纸面向外拉动,使悬线偏离竖直方向一个很小的角度后由静止释放,并同时开始用秒表测量摆球完成50次全振动所用的时间t.
①该摆的摆长为
L+d
2
L+d
2

②上述实验存在的错误是
应从摆球通过平衡位置开始计时
应从摆球通过平衡位置开始计时

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图8所示,某同学采用双线摆和光电计数器测量重力加速度.已知每根悬线长l,两悬点间相距s,金属小球半径为r,AB为光电计数器.现将小球垂直于纸面向外拉动,使悬线偏离竖直方向一个较小的角度并由静止释放,同时启动光电计数器,当小球第一次经过图中虚线(光束)位置O时,由A射向B的光束被挡住,计数器计数一次,显示为“1”,同时由零开始计时,而后每当小球经过O点时,计数器都要计数一次.当计数器上显示的计算次数刚好为n时,计时时间为t.由此可知双线摆的振动周期T为_______;计算重力加速度g时,双线摆的等效摆长L为_______;最后依据公式g=_______,代入周期T和等效摆长L的值即可求出重力加速度.?

图8

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