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【易错辨析】 (1)制作单摆的细线弹性越大越好。 ( ) (2)制作单摆的细线不能太长也不能太短,1 m左右为宜。 ( ) (3)制作单摆的摆球越大越好。 ( ) (4)单摆做简谐运动时的回复力是线的拉力。 ( ) (5)摆球经过平衡位置时,合外力为零。 ( ) 提示:(1)×。单摆摆动中摆线长应保持不变,所以制作单摆的细线弹性越小越好。 (2)√。制作单摆的摆线越长,运动中空气阻力越大;摆线越短,小球直径的影响越大。所以,摆线不宜太长,也不宜太短,1 m 左右较为合适。 (3)×。为减小空气阻力的影响,摆球尽量选质量大、体积小的球。 (4)×。回复力由摆球的重力沿圆弧切线方向的分力充当,不是线的拉力。 (5)×。摆球经过平衡位置时,回复力为零,但由于摆球在沿圆弧运动,故合外力不为零。 关键能力·合作学习 知识点一 单摆的回复力及运动特征 1.单摆的回复力: (1)单摆受力:如图所示,受细线拉力和重力作用。 (2)向心力来源:细线拉力和重力沿径向的分力的合力。 (3)回复力来源:重力沿圆弧切线方向的分力F=mgsinθ提供了使摆球振动的回复力。 2.单摆做简谐运动的推证:在偏角很小时,sinθ≈ ,又因为回复力F=mgsinθ, 所以单摆的回复力为F=- x(式中x表示摆球偏离平衡位置的位移,l表示单摆 的摆长,负号表示回复力F与位移x的方向相反),由此知回复力符合F=-kx,单摆 做简谐运动。 【问题探究】 如图所示,一根细线上端固定,下端连接一个金属小球,用手使小球偏离竖直 方向一个夹角,然后释放。 讨论: (1)小球受到哪些力的作用? (2)向心力和回复力分别是由什么力提供的? 提示:(1)小球受重力和细线的拉力。 (2)细线的拉力和重力沿细线方向的分力的合力提供向心力。小球重力沿圆弧 切线方向的分力提供回复力。 【典例示范】 【典例】(多选)(2020