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细长轻绳下端拴一个小球构成单摆,在悬挂点正下方摆长的中点处有一个能挡住摆线的钉子A,如图11-4-9所示.现将单摆向左拉开一个小角度,然后无初速释放.对于以后的运动,下列说法中正确的是(    )

11-4-9

A.摆球往复运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小

B.摆球在左、右两侧上升的最大高度相同

C.摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等

D.摆球在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍

答案

解析:摆线与钉子相碰以后,摆长变短,设原来摆长为L,碰后摆长为L′,则碰前

,碰后,则T>T′,故A对.

摆球在摆动过程中机械能守恒,故上升的最大高度相同,B对.

摆球的运动轨迹如下图所示,由图4知左、右两侧弧长不相等,C错.

图4

与钉子碰后,设最大摆角为θ,碰前最大摆角为α,则θ=2β,又β<α,故θ<2α,D错.

答案:AB


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