韓 娟 鄭修林 李春梅
單擺的自由微振動(dòng)是簡諧振動(dòng),簡諧振動(dòng)在高中物理競賽中既是重點(diǎn)又是難點(diǎn),求解無固定懸掛點(diǎn)單擺的周期對中學(xué)生而言難度很大,本文運(yùn)用多種方法對其進(jìn)行探討,對中學(xué)物理競賽輔導(dǎo)有一定的啟發(fā),對高考物理復(fù)習(xí)也有一定的參考價(jià)值。
1 無固定懸掛點(diǎn)單擺模型
如圖1所示,在光滑的水平桿上,有一小圓環(huán)O,質(zhì)量為M,圓環(huán)上懸掛一單擺,單擺的擺長為l,小球的質(zhì)量為m,擺線長遠(yuǎn)大于小球及圓環(huán)的線度,初始時(shí)單擺與豎直方向成θ(θ<5°)角,求單擺運(yùn)動(dòng)的周期。