1.(2020·全国卷Ⅱ)用一个摆长为80.0 cm的单摆做实验,要求摆动的最大角度小于5°,则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过________cm(结果保留1位小数)。(单摆被拉开小角度的情况下,所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程)
某同学想设计一个新单摆,要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等。新单摆的摆长应该取为________cm。
解析:拉离平衡位置的距离x=2π×80 cm×=6.98 cm,题中要求摆动的最大角度小于5°,且保留1位小数,所以拉离平衡位置的距离不超过7.0 cm;
根据单摆的周期公式T=2π,结合题意可知
10T′=11T
代入数据为
10=11
解得新单摆的摆长为
l′=96.8 cm。
答案:6.9 96.8