解题思路:首先要了解回复力的概念:使振子返回平衡位置并总指向平衡位置的力.作用:使振子返回平衡位置.振动的单摆受到重力G与绳的拉力T作用,绳的拉力和重力的法向分力的合力提供圆周运动的向心力;指向平衡位置的合外力是重力的切向分力,它提供了单摆振动的回复力.
A、摆球的回复力不是所受重力和摆线对摆球的拉力的合力,而是摆球的重力沿圆弧切线方向的分力.故A错误.
B、摆球所受回复力是重力沿圆弧切线方向的分力,重力的另一个分力与摆线对摆球的拉力的合力提供向心力,只有在最大位移处,速度为零,向心力为零,重力的另一个分力与摆线对摆球的拉力相平衡,而其他位置则不平衡.故B错误.
C、摆球经过平衡位置时,回复力为零.由于单摆做圆周运动,经过平衡位置,合力不为零,合力提供向心力,方向指向悬点.故C错误.
D、摆球所受回复力是重力沿切线方向的分力,重力的另一个分力与摆线对摆球的拉力的合力提供向心力,而向心力指向悬点,根据牛顿第二定律可知:摆球在最大位移处时,向心加速度为零,重力的另一个分力等于摆线对摆球的拉力,在其他位置时,重力的另一个分力小于摆线对摆球的拉力,故D正确.
故选:D.
点评:
本题考点: 简谐运动的回复力和能量.
考点点评: 解决本题的关键知道单摆做简谐运动回复力和向心力的来源,知道在平衡位置,回复力为零,合力不为零.能运用牛顿第二定律分析重力的分力与摆线拉力的大小关系.