問題詳情

9.單擺長久以來就被用來作為計時之用。單擺擺動時,擺錘會受重力(mg)及擺繩張力(T)影響。當單擺作小角度擺動時,sinθ約等於θ。此時,我們可以將重力分解成相互垂直的兩個分力,其中一分力(大小為mgcosθ)和繩張力方向相反,另一分力(大小為mgsinθ),則與繩張力方向垂直,可推動擺錘向θ = 0的平衡位置運動。若不考慮擺繩的質量以及空氣阻力與摩擦力,則單擺的擺動週期近似於 ,其中l為擺長,g為重力加速度,m為擺錘的質量。根據附圖,當一單擺作小角度週期性擺動時,下列有關敘述中哪一項是正確的?  
(A)因為擺錘會回到原來的高度,所以整個過程中重力對擺錘皆不作功 
(B)依據牛頓第二定律(F = ma),擺錘愈重,則單擺擺動的週期愈短 
(C)繩張力對擺錘往下擺動時作負功,往上擺動時作正功 
(D)因為擺錘的動能恆等於擺錘的位能,所以擺錘的力學能不變
(E)此單擺運動為變加速度運動。

參考答案

答案:E
難度:困難0.25
統計:A(0),B(0),C(1),D(2),E(2)

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