解题思路:(1)根据图象所示t=0s时摆球的位移确定摆球开始时刻的位置.
(2)由图象求出单摆的周期和振幅,然后得到摆球做简谐运动的表达式.
(3)已知单摆周期与当地的重力加速度,由单摆周期公式的变形公式可以求出摆长.
(1)根据x-t图象,t=0时,x=-4 cm,故开始时刻摆球在B位置.
(2)摆球的振动周期为0.8s,振幅为4cm;
角频率为:ω=[2π/T]=2.5π rad/s;
初相位为:φ0=-[π/2]
结合表达式x=Asin(ωt+φ0),有:
x=4sin(2.5πt−
π
2) cm
(3)根据T=2π
l
g,得:
l=
T2g
4π2=
0.82×10
4×3.142=0.16 m;
答:(1)开始时刻摆球在B位置;
(2)摆球做简谐运动的表达式为x=4sin(2.5πt−
π
2) cm;
(3)若当地的重力加速度为10m/s2,这个摆的摆长是0.16m.
点评:
本题考点: 单摆周期公式.
考点点评: 本题考查基本的读图能力.对于简谐运动的图象,表示是振动质点相对于平衡位置的位移随时间的变化情况,可直接读出周期、振幅和速度、加速度的方向及其变化情况.