- 单摆周期公式
- 共1307题
A、B两物体做简谐运动,在A物体振动20次的时间内,B物体振动15次,A、B两物体振动的周期之比为___________,频率之比为___________.若要求A、B都振动20次,需要的时间之比是___________.
正确答案
3∶4 4∶3 3∶4
设t时间内A物体振动20次,则B物体振动15次,两周期之比=
/
=
,又因为
=
,所以频率之比
=
.若A、B都振动20次,A所需的时间tA=20×TA,B所需要的时间tB=20×TB,所以
=
=
.
某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中:在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间为t,该单摆在摆动过程中的周期为________;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长,再用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为________cm。
正确答案
0.97
试题分析:从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点,完成全振动的次数为个,所以周期
;游标卡尺主尺读数为9mm,游标尺读数为7×0.1mm,所以摆球的直径为9.7mm=0.97cm考点:
正在修建的房顶上固定的一根不可伸长的细线垂到三楼窗沿下,某同学应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度,先将线的下端系上一个小球,发现当小球静止时,细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直,他打开窗子,让小球在垂直于墙的竖直平面内摆动,如图所示,从小球第1次通过图中的B点开始计时,第21次通过B点用时30s;球在最低点B时,球心到窗上沿的距离为1m,当地重力加速度g取π2(m/s2);根据以上数据可得小球运动的周期T=______s;房顶到窗上沿的高度h=______m.
正确答案
从小球第1次通过图中的B点开始计时,第21次通过B点用时30s,故周期为:
T==
=
=3.0s
小摆(L)的周期:T1=2π
大摆的周期:T2=2π
T=(T1+T2)
联立解得:h=3.0m
故答案为:3.0,3.0.
用单摆测重力加速度时
(1)摆球应采用直径较小,密度尽可能_____的球,摆线长度要在1米以上,用细而不易______的尼龙线;
(2)摆线偏离竖直方向的角度θ应_______;
(3)要在摆球通过________位置时开始计时,摆线每经过此位置______次才完成一次全振动;
(4)摆球应在________面内摆动,每次计时时间内,摆球完成全振动次数一般选为___ ____次。利用单摆测重力加速度的实验中,摆长的测量应在摆球自然下垂的状况下从悬点量至 。某同学组装了如图所示的单摆,并用图示的L作为摆长,这样测得的g值将偏 。(填“大”或“小”)
正确答案
(1)大,伸缩(2)小于10度(3)平衡 2 (4)竖直 30-50 球心大
略
如图1-5所示,两根长度均为L的细线下端拴一质量为m的小球,两线间夹角为α,今使摆球在垂直纸面的平面内做小幅度振动,求其振动频率.
图1-5
正确答案
解题的关键是找到隐蔽的摆长.
这是一个双线摆,可以将其等效为一个单摆,求出等效摆长后,代入单摆周期公式,即得出所求.
此双线摆的等效摆长为L′=Lcos,代入单摆周期公式即得所求周期:T=2π
,f=
=
.
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