知識(shí)點(diǎn)一 單擺的回復(fù)力
[情境導(dǎo)學(xué)]
如圖甲所示為家庭用的擺鐘,其擺錘的振動(dòng)可以簡(jiǎn)化為如圖乙所示,一根細(xì)線(xiàn)上端固定,下端連接一個(gè)金屬小球,用手使小球偏離豎直方向一個(gè)夾角,然后由靜止釋放,請(qǐng)思考:

(1)小球在振動(dòng)過(guò)程中受到哪些力的作用?
(2)小球振動(dòng)的回復(fù)力由什么力提供?
提示:(1)小球受重力和細(xì)線(xiàn)的拉力作用。
(2)回復(fù)力由重力沿圓弧切線(xiàn)方向的分力提供。
[知識(shí)梳理]
1.單擺
(1)組成:由長(zhǎng)度不變的細(xì)線(xiàn)和小球組成。
(2)模型條件:
①細(xì)線(xiàn)的質(zhì)量和小球相比可以忽略。
②小球的直徑與線(xiàn)的長(zhǎng)度相比可以忽略,可以看成質(zhì)點(diǎn)。
2.單擺的回復(fù)力
(1)來(lái)源:擺球的重力沿圓弧切線(xiàn)方向的分力。
(2)特點(diǎn):在偏角很小時(shí),擺球所受的回復(fù)力與它偏離平衡位置的位移成正比,方向總指向平衡位置,即F=-x。
(3)結(jié)論:?jiǎn)螖[在偏角很小時(shí),回復(fù)力滿(mǎn)足F=-kx,可以看成做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。