Question

如圖甲所示是一個單擺振動的情形，O是它的平衡位置，B、C是擺球所能到達的最遠位置．設擺球向右方向運動為正方向．圖乙所示是這個單擺的振動圖象．根據圖象回答：（）

(1)單擺振動的頻率是多大？
(2)若當地的重力加速度為10 m/s²，試求這個擺的擺長是多少？
(3)如果擺球在B處繩上拉力F₁=1.01N，在O處繩上拉力F₂=0.995N，則擺球質量是多少？

Answer 1

(1) 1.25 Hz (2) 0.16 m (3) m=0.1kg

試題分析：(1)由圖乙可知T＝0.8 s      則f＝＝1.25 Hz （3分）
(2)由T＝2π，得：l＝="0.16" m.    （3分）
（3）在B點，沿繩子方向平衡，，（1分）
在0點有：，（2分）
從B點到O點根據機械能守恒有:,（2分）
聯立可得擺球質量m=0.1kg，（1分）
點評：本題考查基本的讀圖能力．對于簡諧運動的圖象，表示是振動質點相對于平衡位置的位移隨時間的變化情況，可直接讀出周期、振幅和速度、加速度的方向及其變化情況．